Motor de induccion

Laboratorio de Electrotecnia

Práctica No. 3

Motor de inducción

LABORATORIO DE ELECTROTÉCNICA

PRÁCTICA Nº 3: MOTOR DE INDUCCIÓN

1. Objetivo:

Estudiar la operación del motor de inducción.
Se ensayará primero un motor trifásico. Veremos:

- Método de arranque
- Ensayo en carga

Luego ensayaremos un motor monofásico estudiando:- El método de arranque
- Corrección del factor de potencia

2. Fundamentos teóricos básicos:

1. Introducción

El desarrollo que sigue es de carácter esencialmente cualitativo. Estos temas son

desarrollados con mayor detalle en el curso teórico.

2. Motor trifásico

Veremos brevemente el principio de funcionamiento de un motor de induccióntrifásico.
Un motor consta básicamente de dos partes:
- un estator: es la parte fija del motor solidaria a la carcasa. Consiste en una estructura hueca formada por láminas de hierro donde se alojan las bobinas que inducirán un campo magnético dentro del motor.
- un rotor: es la parte móvil (giratoria) del motor. Consiste en un cilindro también formado por láminas de hierro,el cual gira en forma concéntrica dentro del estator. En el rotor se alojan las bobinas donde se generarán las fuerzas que lo moverán

Existen dos tipos de motores de inducción trifásicos:
- De jaula de ardilla
- De rotor bobinado

Para entender el funcionamiento de estos motores analizaremos el motor de jaula de ardilla. El motor de jaula de ardilla debesu nombre a la forma que tiene el rotor:

Está formado por dos aros de cobre los cuales se encuentran unidos (cortocircuitados) por varias barras de cobre.

El estator está formado por tres bobinas, las cuales pueden estar conectadas en estrella o en triángulo. La forma en que se distribuyen dichas bobinas en el núcleo del estator determina la forma del campo magnético dentro del motor. Ladistribución de los bobinados se hace de tal forma que el campo magnético dentro del motor tenga una dependencia sinusoidal con la posición. La expresión de dicho campo magnético es de la forma:

[pic]

Esto significa que si miramos en un instante dado to el campo magnético inducido dentro del motor (por las corrientes que circulan por las bobinas del estator) vemos que éste se distribuyesinusoidalmente en todo el rango de ( (2(). Por otra parte, si permitimos ahora variar el tiempo, vemos que esta forma de onda sinusoidal se desplaza en el tiempo. Tenemos entonces lo que se denomina un campo magnético giratorio dentro del motor que se desplaza a velocidad angular (s.

El campo magnético generado por las bobinas del estator atraviesa la jaula de ardilla. Como el campo varía(pues es giratorio) genera una variación de flujo dentro de cada circuito de la jaula. La variación de flujo induce en cada circuito una tensión (Ley de Faraday). A su vez ésta produce circulación de corriente por las barras de la jaula. Tenemos entonces conductores por los que circula corriente sometidos a un campo magnético. Entonces se generan fuerzas en las barras de la jaula que son las queproducen el par que la mueven.

El rotor intenta seguir en su movimiento al campo magnético B girando a velocidad (. La velocidad de giro ( solo es igual a (s cuando el motor está en vacío (1), es decir, sin carga en el eje (no realiza par). A medida que cargamos el motor, o sea, a medida que le exigimos más par en el eje, el motor disminuirá su velocidad girando entonces a una velocidad angular(((s. Se define el deslizamiento como:

[pic]

Obviamente g es 1 cuando el motor está detenido y g es 0 (aproximadamente) con el motor girando en vacío.

Por otra parte la velocidad angular (s depende de la frecuencia de la red que alimenta al motor y de la forma en que está bobinado el estator. Según como se realiza el mismo tendremos motores de 1 par de polos, de 2, de 3, etc....