Lob De Maquina 2

Universidad Carlos III de Madrid
Dept. Ingenería eléctrica

Máquinas eléctricas
de corriente alterna
Capítulo 2

Máquina Asíncrona

David Santos Martín

CAPÍTULO 2 Máquina Asíncrona

2.1.- Introducción
2.2.- Circuito equivalente
2.3.- Balance de Potencias
2.4.- Ensayos de la Máquina
2.4.- Curva característica par-velocidad
2.6.- Regulación de velocidad

Máquinas Eléctricas de Corriente Alterna-David Santos

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CAPÍTULO 2 Máquina Asíncrona

2.1 Introducción

Máquinas Eléctricas de Corriente Alterna- David Santos

2

CAPÍTULO 2 Máquinas Asíncronas

2.1 Introducción

Introducción
La máquina asíncrona o de induncción se caracteriza por que la corriente del devanado inducido
(normalmente rotor) se debe a la fem inducida en un circuito cerrado.
La velocidad de la máquina asíncrona no estáimpuesta por la red, existe un pequeño deslizamiento.

Su uso habitual es como motor aunque es posible como generador (eólica) aunque no puede regular la
potencia reactiva.
Existen máquinas rotor cortocircuitado (devanado accesible) y rotor en jaula de ardilla (devanado no
accesible).
Ventajas
- Máquina robusta y simple (80 % de las máquinas actuales es de este tipo).
- Con el desarrollo de losaccionamientos puede aplicarse, de forma económica, a sistemas de velocidad
variable.
Inconvenientes
-  No permite la regulación de reactiva.
-  Sin elementos externos su característica par-velocidad es fija.
- La unión rígida a la frecuencia de la red puede ser un inconveniente
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CAPÍTULO 2 Máquinas Asíncronas

2.1 IntroducciónClasificación de las máquinas de inducción

Estator

Rotor en jaula de ardilla

Rotor devanado o con anillos

El rotor es el inducido y es un circuito cerrado internamente (jaula de ardilla) o externamente
(rotor devanado)
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CAPÍTULO 2 Máquinas Asíncronas

2.1 Introducción

Conexión estrella-triángulo

Caja de
bornas

Esquema de
conexión

TriánguloEstrella

La conexión estrella se utiliza para la tensión más elevada y el triángulo para la más baja
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CAPÍTULO 2 Máquinas Asíncronas

2.1 Introducción

Principio de funcionamiento

B
Anillo de cierre

Campo magnético
del estator n1

e = (v x B ) ∙ l
f = is (l x B)

F

Polo sur

n
Fuerza F
Corriente inducida I

F

v

Polo norte

Jaulade ardilla

Tiene que existir una velocidad relativa v entre el campo del estator y del rotor para que se
produzca una fem inducida en el rotor que genere una corriente I que posibilite la existencia
de una fuerza o par
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CAPÍTULO 2 Máquinas Asíncronas

2.1 Introducción

Principio de funcionamiento
n: velocidad mecánica

Deslizamiento

f:frecuencia de la fem inducida

s=

n1 - n
n1

La relación de corrientes
estator y rotor

f2 =s f1
1: Estator
2: Rotor

E 1 = 4.44 N1 f1 Φ m k1
E 2s = 4.44 N2 f2 Φ m k2
N: nº de espiras

Típico 3 – 8 %

n2 +n=n1
E 2s ≈ s E1 (Ν2/Ν1)
Las ondas de fmm del
estator y rotor giran a la
misma velocidad

En el caso de un motor, éste está condenado a girar a una velocidad asíncrona, y siempre
menor a la desincronismo.
(Nota: El número de polos del estator y rotor tiene que ser igual)
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CAPÍTULO 2 Máquinas Asíncronas

2.1 Introducción

Problema 2.13
( Motor asíncrono)
n: velocidad mecánica

Deslizamiento

s=

n1 - n
n1

Típico 3 – 8 %

Calcular
Datos
Motor asíncrono, 50 Hz
Plena carga: n=960 rpm

a) Velocidad de sincronismo en rpm y rad/s
b)Frecuencia de las corrientes del rotor
c) Velocidad relativa del rotor respecto del campo giratorio
d) Velocidad de sincronismo que le correspondería para una
frecuencia de 60 Hz

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CAPÍTULO 2 Máquina Asíncrona

2.2 Circuito Equivalente

Máquinas Eléctricas de Corriente Alterna- David Santos

2

CAPÍTULO 2 Máquinas Asíncronas

2.2...

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