Mauinas Asincronas

MÁQUINA ASÍNCRONA O DE INDUCCIÓN

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, AUTOMÁTICA Y COMUNICACIONES ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES UNIVERSIDAD DE CASTILLA - LA MANCHA

CAMPUS UNIVERSITARIO S/N E-13071 CIUDAD REAL ESPAÑA

CURSO 2011/12

MÁQUINAS ELÉCTRICAS

MÁQUINA ASÍNCRONA O DE INDUCCIÓN

CONTENIDOS
1. INTRODUCCIÓN 2. FUERZA MAGNETO MOTRIZ Y CAMPOSGIRATORIOS 3. CIRCUITO EQUIVALENTE 4. BALANCE DE POTENCIAS 5. TIPOS DE FUNCIONAMIENTO 6. ARRANQUE 7. REGULACIÓN DE VELOCIDAD 8. MOTOR DE INDUCCIÓN MONOFÁSICO 9. MÁQUINAS ASÍNCRONAS ESPECIALES

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INDUCCIÓN – CORRIENTE POR UNO DE LOS DEVANADOS DEBIDA A LA F.E.M. INDUCIDA POR LA ACCIÓN DEL FLUJO DELOTRO DEVANADO VELOCIDAD DE GIRO DEL ROTOR DISTINTA DE LA VELOCIDAD DE SINCRONISMO f2 = f1 ± 80% MOTORES SON ASÍNCRONOS VENTAJAS INCONVENIENTES CONSTRUCCIÓN SIMPLE Y ROBUSTA DIFÍCIL REGULACIÓN DE VELOCIDAD

ASÍNCRONA –

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ASPECTOS CONSTRUCTIVOS
ESTATOR INDUCTOR (RED MONOFÁSICA O TRIFÁSICA)

ROTOR •

INDUCIDO

ROTOR EN JAULA DEARDILLA O CORTOCIRCUITO ROTOR DEVANADO O CON ANILLOS

•

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ASPECTOS CONSTRUCTIVOS

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CONEXIONES DEL ESTATOR
Y Δ TENSIÓN MÁS ALTA TENSIÓN MÁS BAJA

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CAMPOS GIRATORIOS. TEOREMA DE FERRARIS
3 DEVANADOSDESFASADOS 120º RECORRIDOS POR UN SISTEMA EQUILIBRADAS ELÉCTRICOS EN EL ESPACIO DE CORRIENTES TRIFÁSICAS

ia = ImCos(ωt) ib = ImCos(ωt – 120º) ic = ImCos(ωt + 120º)

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CAMPOS GIRATORIOS. TEOREMA DE FERRARIS
ℑa = FmCos(ωt)Cos(θ) ℑb = FmCos(ωt – 120º)Cos(θ – 120º) ℑc = FmCos(ωt + 120º)Cos(θ + 120º) ℑ(θ, t) = ℑa + ℑb +ℑc ℑ(θ, t) =Fm·[Cos(ωt)Cos(θ) + Cos(ωt – 120º)Cos(θ – 120º) + + Cos(ωt + 120º)Cos(θ + 120º)] TENIENDO EN CUENTA QUE Cos A·Cos B = ℑ(θ, t) = Fm·Cos(ωt -θ) = [Cos(A - B) + Cos(A + B)] ⇒ Fm·Cos(ωt -pα)

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CAMPOS GIRATORIOS. TEOREMA DE FERRARIS

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CAMPOS GIRATORIOS. TEOREMA DE FERRARISCAMPO MAGNÉTICO GIRATORIO
•

DE AMPLITUD CONSTANTE ( Fm) QUE GIRA A VELOCIDAD CONSTANTE (ω)

•

GENERALIZANDO PARA SISTEMA DE m ARROLLAMIENTOS DESFASADOS RADIANES ELÉCTRICOS, RECORRIDOS POR CORRIENTES DESFASADAS RADIANES EN EL TIEMPO: ℑ(θ, t) = Fm·Cos(ωt – θ)

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FUERZA MAGNETOMOTRIZ
ACCIÓN CONJUNTA DEVANADOS INDUCTOR E INDUCIDO⇒ CAMPO EN EL ENTREHIERRO HIPÓTESIS:
•

CIRCUITO MAGNÉTICO IDEAL PERMEABILIDAD INFINITA NO HAY PÉRDIDAS EN EL HIERRO MÁQUINA BIPOLAR, ROTATIVA, CILÍNDRICA

•

•

•

NO SE REQUIERE NINGUNA ℑ PARA PRODUCIR LA INDUCCIÓN EN EL HIERRO

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FUERZA MAGNETOMOTRIZ DEVANADO CONCENTRADO DE PASO DIAMETRAL
PASO DIAMETRAL ⇒ θmag = 180ºθmag = p·θmec

p = 1 ⇒ θmag = θmec

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DEVANADO CONCENTRADO DE PASO DIAMETRAL

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DEVANADO CONCENTRADO DE PASO DIAMETRAL
SENTIDO POSITIVO DE ≡ DE ROTOR A ESTATOR

APLICACIÓN DE LA LEY DE AMPERE:

γ = a-b-c-d:

POR SIMETRÍA (CUANDO EL NÚMERO DE POLOS ESPAR):

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DEVANADO CONCENTRADO DE PASO DIAMETRAL
γ = e-f-g-h:

H·g + H·g = N·i

g ≡ ESPESOR DEL ENTREHIERRO

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DEVANADO CONCENTRADO DE PASO DIAMETRAL
ℑ MÁS INTERESANTE:
•

INDEPENDIENTE DE g SE PUEDE APLICAR SUPERPOSICIÓN (FUNCIÓN LINEAL DE i)

•

ℑ(θ) =...