Ensayos motor jaula de ardilla

1. Objetivos
* Determinar experimentalmente el circuito eléctrico equivalente
* Observarlas características en condiciones de vacío y plena carga
* Determinar curvas características más importantes

2. Fundamento teórico
Motor jaula de ardilla
El motor de jaula de ardilla es un tipo de motor asíncrono que tiene la característica particular de que su rotor es un cilindro macizomontado en un eje. Internamente contiene barras conductoras longitudinales de aluminio o de cobre con surcos y conectados juntos en ambos extremos poniendo en cortocircuito los anillos que forman la jaula. El nombre se deriva de la semejanza entre esta jaula de anillos y barras y la rueda de un hámster (ruedas probablemente similares existen para las ardillas domésticas).
Circuito equivalenteEl circuito equivalente de un motor de un inducción es una herramienta útil para estudiar el funcionamiento del motor de inducción así como para poder calcular todos los parámetros relacionados, una vez que se han determinado las constantes del circuito.
El motor jaula de ardilla presenta el siguiente circuito equivalente:

Figura1: Nótese que la resistencia y reactancia fueron pasadas alprimario considerando que en un motor jaula de ardilla la relación de espiras entre el primario y el secundario es igual a 1
* R1: Resistencia del bobinado del estator (ohm/fase).
* X2 : Reactancia de dispersión del estator (ohm/fa se).
* R2: Resistencia del bobinado del rotor (ohm/fase).
* X2: Reactancia de dispersión del rotor (ohm/fase).
* Rfe: Resistencia de pérdida en elhierro (ohm/fase).
* Xm: Reactancia de magnetización (ohm/fase).
* V: Tensión aplicada por fase (V).
* I1: Corriente de fase del estator (A).
* I2: Corriente de fase que circula por la resistencia R2 del rotor
* Io: Corriente de fase de vacío (A).

Ensayo de vacío
Se aplica una tensión nominal a frecuencia nominal al estator de tal modo que el motor gire sin carga. Setoman entonces las medidas de tensión, corriente y potencia de entrada al estator. Debido al bajo valor del deslizamiento en vacío, la resistencia dinámica es tan alta, que la corriente del rotor en vacío es despreciable y no se considera la rama del rotor.
Para este ensayo con s≈0, tendremos el siguiente circuito equivalente:

Figura 2: La corriente I1 pasa por las resistencias del estator yel núcleo. Mientras la corriente del rotor se considera como 0.
Para este ensayo se hace la toma de lo siguiente:
V: La tensión nominal de línea (V)
I1: La corriente de línea (A)
W: La potencia total de entrada (W)
R1: La resistencia del equivalente monofásico del estator (Q).

Ensayo de rotor bloqueado
Este ensayo se hace con el rotor trabado, es decir, evitando que gire. La tensiónse ajusta para producir aproximadamente una corriente nominal. Una tensión nominal daría como resultado una corriente excesiva que saturaría las trayectorias del flujo de dispersión a través de los dientes del estator y del rotor, dando lugar a menores valores que los normales de la reactancia de dispersión.
Adicionalmente, a menos que se sostenga por un corto período, la corriente excesivasobrecalentará los bobinados.

Para este ensayo con s≈1, tendremos el siguiente circuito equivalente:

Figura 3: La corriente I1 pasa por las resistencias del estator y el rotor

Para este ensayo se hace la toma de lo siguiente:
vcc: La tensión reducida de línea (V)
Icc : La corriente nominal de línea (A)
Pcc: La potencia de entrada (W)

3. Toma de datos

ESTATOR | Resistencia porfase (Ω) | T. amb. (ºC) | Res. F. 75ºC (Ω) |
| | | |
| 17.33 | 20 | 21.08 |
| 17.16 | 20 | 20.87 |
| 16.80 | 20 | 20.43 |
Promedio | 17.10 | 20 | 20.79 |
Tabla 2

V0 (V) | I0 (V) | P0 (W) | S (VA) | cos φ |
152.24 | 0.6 | 31 | 158.21 | 0.58782 |
203.87 | 0.73 | 36 | 257.77 | 0.41897 |
250.38 | 0.9 | 43 | 390.30 | 0.33051 |
299.28 | 1.14 | 50 | 590.94 | 0.25383 |...