Motores Tipo Jaula De Ardilla
Páginas: 6 (1252 palabras)
Publicado: 15 de julio de 2011
1. INTRODUCCIÓN
El motor de corriente alterna trifásica de jaula de ardilla es el motor eléctrico industrial por excelencia. Fuerte, robusto y sencillo, se usa en un gran número de máquinas con un mantenimiento mínimo.
Vamos a tratar de entender su principio de funcionamiento y las posibilidades de modificación de su consumo de potencia en el arranque y de su velocidad de giro.
2.OBJETIVOS
•Entender el funcionamiento de los motores eléctricos de jaula de ardilla, así como sus propiedades principales.
•Relacionar su principio de funcionamiento con los principios fundamentales del magnetismo.
•Conocer los distintos tipos de conexiones que puede tener este tipo de motores.
•Saber en qué modo puede controlarse su velocidad y que peculiaridades presenta en el arranque.
3.FUMDAMENTO TEORICO
3.1 CONOCIMIENTOS PREVIOS.-
Cuando un conductor eléctrico de una determinada longitud L se movía dentro de un campo magnético de inducción B, cortando consecuentemente las líneas de campo, se generaba en dicho conductor una fuerza electromotriz ε.
El valor de dicha fuerza se obtendría asi:
En efecto se obtenía como ε = B.L.v, donde B viene dado en Teslas, L en metros y V enmetros por segundo, dando como resultado ε en voltios.
3.2 PARTES DE UN MOTOR DE JAULA DE ARDILLA.-
Los motores de jaula de ardilla constan de dos partes fundamentales:
El estator, parte fija de la máquina, compuesta de una serie de chapas magnéticas aisladas entre sí para evitar las corrientes de Foucault, con una serie de ranuras interiores en las que se alojan los debanados de excitación, conun número de fases igual a las de la corriente eléctrica a la que esté conectado el motor.
El rotor, parte móvil de la máquina, constituida por unas barras de cobre o aluminio unidas en sus extremos por un disco de idéntico material. Es importante hacer notar que en este tipo de rotor no existen escobillas de conexión que permitan la conexión del rotor con el exterior, tal y como ocurre en elmotor trifásico asíncrono de rotor bobinado.
En el momento del arranque estos motores poseen un par relativamente pequeño, mientras que la intensidad abasobida de la red es elevada.
3.3 CAMPOS MAGNÉTICOS GIRATORIOS.-
La inducción magnética el estator del motor se desplaza de forma circular. Esa velocidad de giro nos da la velocidad de sincronismo del motor n1, que es función de lafrecuencia f de la red eléctrica que alimenta el motor. La expresión que nos da el valor de dicha velocidad de sincronismo es:
Como expresión general se suele modificar dividiendo esta formula entre el número de pares de polos p que tenga el estator, obteniendo:
El campo magnético giratorio induce en el rotor fuerzas electromotrices, y debido a que las barras que constituyen la jaula deardilla forman un circuito cerrado, se generan corrientes eléctricas que obligan al rotor a moverse en el sentido de giro del campo magnético del estator. La velocidad de giro del rotor n2 es algo menor a la velocidad de sincronismo n1(valores menores de un 5 % por lo general), dando lugar al concepto de deslizamiento s:
¿Qué ocurriría si el rotor girara exactamente a la misma velocidad que elcampo magnético del estator?
Si ambas velocidades fuesen iguales no se inducirián fuerzas electromotrices en los devanados del rotor, porque no habría variación temporal del flujo en las espiras del rotor, y no se induciría ningún tipo de corriente.
3.4 EL ARRANQUE DE LOS MOTORES ASÍNCRONOS
El momento del arranque en este tipo de motores es delicado ya que pueden consumir un valor elevadode corriente, ocasionando problemas de suministro al resto de usuarios de la red eléctrica. Para limitar el valor de la intensidad en el arranque se puede recurrir a:
•Arrancar usando un autotransformador.
•Colocar una resistencia variable en serie con los devanados del estator, que se irá anulando a medida que el motor adquiera su velocidad de funcionamiento.
•Recurrir al arranque...
El motor de corriente alterna trifásica de jaula de ardilla es el motor eléctrico industrial por excelencia. Fuerte, robusto y sencillo, se usa en un gran número de máquinas con un mantenimiento mínimo.
Vamos a tratar de entender su principio de funcionamiento y las posibilidades de modificación de su consumo de potencia en el arranque y de su velocidad de giro.
2.OBJETIVOS
•Entender el funcionamiento de los motores eléctricos de jaula de ardilla, así como sus propiedades principales.
•Relacionar su principio de funcionamiento con los principios fundamentales del magnetismo.
•Conocer los distintos tipos de conexiones que puede tener este tipo de motores.
•Saber en qué modo puede controlarse su velocidad y que peculiaridades presenta en el arranque.
3.FUMDAMENTO TEORICO
3.1 CONOCIMIENTOS PREVIOS.-
Cuando un conductor eléctrico de una determinada longitud L se movía dentro de un campo magnético de inducción B, cortando consecuentemente las líneas de campo, se generaba en dicho conductor una fuerza electromotriz ε.
El valor de dicha fuerza se obtendría asi:
En efecto se obtenía como ε = B.L.v, donde B viene dado en Teslas, L en metros y V enmetros por segundo, dando como resultado ε en voltios.
3.2 PARTES DE UN MOTOR DE JAULA DE ARDILLA.-
Los motores de jaula de ardilla constan de dos partes fundamentales:
El estator, parte fija de la máquina, compuesta de una serie de chapas magnéticas aisladas entre sí para evitar las corrientes de Foucault, con una serie de ranuras interiores en las que se alojan los debanados de excitación, conun número de fases igual a las de la corriente eléctrica a la que esté conectado el motor.
El rotor, parte móvil de la máquina, constituida por unas barras de cobre o aluminio unidas en sus extremos por un disco de idéntico material. Es importante hacer notar que en este tipo de rotor no existen escobillas de conexión que permitan la conexión del rotor con el exterior, tal y como ocurre en elmotor trifásico asíncrono de rotor bobinado.
En el momento del arranque estos motores poseen un par relativamente pequeño, mientras que la intensidad abasobida de la red es elevada.
3.3 CAMPOS MAGNÉTICOS GIRATORIOS.-
La inducción magnética el estator del motor se desplaza de forma circular. Esa velocidad de giro nos da la velocidad de sincronismo del motor n1, que es función de lafrecuencia f de la red eléctrica que alimenta el motor. La expresión que nos da el valor de dicha velocidad de sincronismo es:
Como expresión general se suele modificar dividiendo esta formula entre el número de pares de polos p que tenga el estator, obteniendo:
El campo magnético giratorio induce en el rotor fuerzas electromotrices, y debido a que las barras que constituyen la jaula deardilla forman un circuito cerrado, se generan corrientes eléctricas que obligan al rotor a moverse en el sentido de giro del campo magnético del estator. La velocidad de giro del rotor n2 es algo menor a la velocidad de sincronismo n1(valores menores de un 5 % por lo general), dando lugar al concepto de deslizamiento s:
¿Qué ocurriría si el rotor girara exactamente a la misma velocidad que elcampo magnético del estator?
Si ambas velocidades fuesen iguales no se inducirián fuerzas electromotrices en los devanados del rotor, porque no habría variación temporal del flujo en las espiras del rotor, y no se induciría ningún tipo de corriente.
3.4 EL ARRANQUE DE LOS MOTORES ASÍNCRONOS
El momento del arranque en este tipo de motores es delicado ya que pueden consumir un valor elevadode corriente, ocasionando problemas de suministro al resto de usuarios de la red eléctrica. Para limitar el valor de la intensidad en el arranque se puede recurrir a:
•Arrancar usando un autotransformador.
•Colocar una resistencia variable en serie con los devanados del estator, que se irá anulando a medida que el motor adquiera su velocidad de funcionamiento.
•Recurrir al arranque...
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