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Dpto. de Ingeniería Eléctrica

Universidad de Valladolid

E.T.S. de Ingenieros Industriales

2003/2004

MÁQUINAS ELÉCTRICAS:
MÁQUINA ASÍNCRONA
3º DE INGENIEROS INDUSTRIALES

Boletín de Problemas

MÁQUINA ASÍNCRONA
Problemas propuestos
1. Se tiene un motor asíncrono trifásico con un rotor en jaula de ardilla, que tiene los siguientes datos
en su placa de características:
10 kW ; 220/380 V ; 50 Hz; 19 A; 1425 r.p.m. ; cos ϕ = 0,90
Se conecta a una red de 380 V, 50 Hz. Se suponen despreciables las pérdidas mecánicas y no es
necesario considerar la rama paralelo del circuito equivalente. Calcular:
a) Los parámetros del motor.
b) El par de arranque y el par de plena carga del motor. ¿Qué tipo de par resistente debe de tener el
motor para que pueda arrancar?. ¿Por qué?.
c) El rendimiento delmotor con par máximo.
d) La velocidad que deberá darse al motor por medio de un motor primario externo para que la
máquina asíncrona funcione como generador entregando su potencia nominal a la red. Tómese la
velocidad más pequeña de las dos posibles.

2. Se tiene un motor de 19 kW, 230 V, 4 polos, trifásico, a 50 Hz, en estrella. Cuando trabaja a
tensión y frecuencias nominales, las pérdidas en elcobre del rotor para par máximo son 8 veces las
que tendría para par nominal y el deslizamiento a plena carga (nominal) es de 0,03. Se puede
despreciar la resistencia y reactancia del estator y las pérdidas por rozamiento. La resistencia y
reactancia del rotor tienen un valor constante. Se pide:
a) Deslizamiento para par máximo.
b) Par máximo.
c) Par de arranque.

3. Determinar los parámetros delcircuito equivalente aproximado correspondiente a un motor
asíncrono conectado en estrella, cuyos ensayos han dado los siguientes resultados:
Vacío: U0 = 220 V, P0 = 1000 W; I0 = 20 A; Pm = 400 W.
Rotor Parado: Ucc = 30 V; Pcc = 1500 W; Icc = 50 A

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Con los datos obtenidos y sabiendo que la resistencia por fase del estator es de 0,1 Ω, calcular la
potencia útil cuando el deslizamiento es del 5%.

4. Un motor de inducción trifásico de 7 CV, 220 V, 6 polos, 50 Hz y conexión en estrella absorbe
de la línea de alimentación 7,2 kVA con factor de potencia 0,844 cuando suministra su potencia
nominal, dando un par de salida de 51,2 Nm. Suponiendo unas pérdidas rotatorias constantes de
400 W, calcular, para el motor funcionando en dichas condiciones:
a) El rendimiento del motor.
b) Lavelocidad del motor.
c) La potencia perdida en el cobre del rotor.
d) La potencia perdida en el cobre del estator.
e) La resistencia por fase del estator.

5. Se ha entregado a un laboratorio de ensayos un motor asíncrono trifásico con conexión en
estrella, en cuya placa de características se lee:
Potencia útil

4 kW.

Tensión nominal

220 V a 50 Hz.

Corriente nominal

14,5 A.

Velocidad síncrona

1500r.p.m.

Conexión en Y.
y se solicita un certificado en el que se haga constar: el par y la velocidad nominales, y el par y la
corriente de arranque. Los ensayos realizados proporcionan los siguientes datos:
Ensayo en vacío

220 V,

5,1 A,

360 W.

Ensayo en corto circuito

52 V,

14,5 A,

490 W.

Resistencia/fase del estator

0,35 Ω.

Pérdidas mecánicas

250 W.

Se pide:
a) Obtener los parámetrosdel circuito equivalente aproximado.

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b) Determinar los datos técnicos del motor que se han solicitado al laboratorio.

6. Un motor asíncrono trifásico de 12 polos está conectado a una red de 60 Hz y gira con un
deslizamiento de s = 0,02. Determinar:
a) La velocidad del campo magnético giratorio creado por el estator en r.p.m.
b) Velocidad relativa respecto al rotor del campo magnéticogiratorio creado por el rotor en r.p.m.
c) Velocidad absoluta del campo magnético giratorio creado por el rotor en r.p.m.
d) Frecuencias de las corrientes del rotor.
e) Ángulo geométrico entre dos polos consecutivos del estator del mismo signo.
f) Si el motor es de rotor bobinado, ¿para cuantos polos debe estar bobinado el rotor?.
g) Si el motor es de rotor en jaula, con 36 barras, ¿cuál es el número de...