Maquina Asincrona

senelcieloExperiencia N° 5
LA MÁQUINA ASINCRONA
1. OBJETIVOS

* Demostrar en forma práctica los ensayos del motor asíncrono y a partir de ellos determinar los parámetros del circuito equivalente de sustitución de estado estacionario.
* Determinar las pérdidas rotacionales y el pronóstico teórico del comportamiento de la máquina como rotor o como generador a partir del circuitoequivalente.
* Así mismo la comprobación experimentación del funcionamiento de la máquina asíncrona como generador.

2. EQUIPO A UTILIZAR

Se requiere de lo siguiente:

* 1 resistencia de 1600 ohm
* 1 resistencia de 0-220 ohm
* 2 voltimetros de 0-300V CA
* 1 amperímetro digital de 0-6A
* 1 multimetro digital Fluke modelo 10
* Cables para la máquina generalizadapequeña
* 1 interruptor tripolar
* 1 extensión monofásica
* 4 cables de 2 metros
* 1 vatimetro WATTAVI
* 1 voltimetro 0-150-300V CA
* 1 Amperímetro digital de 0-6ª
* Tacómetro mecánico o fotoeléctrico

3. FUNDAMENTO TEORICO
EL MOTOR DE INDUCCIÓN O ASÍNCRONO

El motor de inducción es el tipo de motor eléctrico más utilizado, bien sea monofásico o trifásico. Unmotor se define como la máquina que transforma la energía eléctrica en mecánica mediante la interacción de dos campos magnéticos. Estos campos son el del inductor (estator) y el del inducido (rotor). En el caso concreto de un motor trifásico, el campo inductor es generado por tres bobinados a los que se les aplica un sistema trifásico equilibrado de tensiones CA. Este campo actúa, a través delentrehierro, sobre los devanados dispuestos en el rotor dando lugar a tensiones inducidas. Si el inducido forma un circuito cerrado, aparecerá una corriente que producirá un flujo magnético opuesto al principal.
El motor trifásico se suele representar eléctricamente por medio de su circuito equivalente monofásico referido al estator, tal como puede verse en la figura siguiente:

• R1 y X1 representanla resistencia y reactancia del bobinado del estator.
• R2 y X2 representan la resistencia y reactancia del bobinado del rotor referidas ambas al estator.
• gc representa la conductancia de pérdidas en el hierro y bm la susceptancia magnetizante.
• [(1-s)/s]*R2 es una resistencia que no existe realmente en el rotor, pero representa la potencia mecánica que el motor proporciona al exterior.OBTENCIÓN DEL CIRCUITO EQUIVALENTE

Para determinar los parámetros del circuito anterior, se recurre a la realización de los ensayos que se explican a continuación:

ENSAYO EN VACÍO
Normalmente, para realizar este ensayo, se alimenta el motor a la tensión y frecuencia nominales y se mide la potencia absorbida (con los dos vatímetros), la intensidad que circula por cada fase y la tensiónaplicada al estator.
En este ensayo no se obtiene potencia útil en el eje (dado que no existe ninguna carga y por lo tanto el rotor forma un circuito abierto para el paso de corriente), por lo que toda la potencia corresponde a pérdidas (en el hierro, en el cobre del estator, y en rozamiento). Por lo tanto, el ensayo en vacío permite medir estas pérdidas, y a partir de ellas los parámetros en elnúcleo de la máquina mediante las siguientes expresiones:

En función del circuito equivalente monofásico, se puede escribir:

De donde, finalmente, se obtiene:

Al representar la suma de las pérdidas en el hierro y de rozamiento en función de la tensión aplicada, se obtiene una curva parabólica semejante a la representada en la Figura “a”. Extrapolando esta curva, hasta que corte el eje deordenadas, se tiene para una tensión aplicada de cero voltios, el valor de las pérdidas mecánicas, ya que en este caso las pérdidas en el hierro son cero al no existir flujo en la máquina. Para que sea más fácil extrapolar esta curva, se suele representar la suma de estas pérdidas en función de la tensión aplicada al cuadrado, obteniéndose para este caso una relación lineal, tal y como muestra la...