Una Aplicación De Matlab Al Motor De Inducción

Una aplicación de Matlab al Motor de Inducción Autor: M. Sc. Ing. Ignacio Romero Rueda Profesor Asistente, Dpto. Ingeniería Eléctrica, Instituto superior Minero Metalúrgico de Moa. Email: iromero@ismm.edu.cu Resumen: En el trabajo Una aplicación de Matlab al Motor de Inducción se ofrece la teoría general de un motor de inducción de rotor en jaula en régimen estable, las ecuaciones fundamentalesde momento, corriente y potencia a partir del circuito equivalente como vía para el trazado de las curvas características de corriente, mecánica y de funcionamiento, aspecto de gran interés en el proceso de enseñanza y práctica de la temática de máquinas asincrónicas. En la segunda parte se expone la realización a través del Matlab de las características de corriente, mecánica y de funcionamiento,con varias posibilidades a partir de un menú de selección y de interacción con fines técnicos y de aprendizaje con salida gráfica y en forma de datos numéricos, que pueden ser obtenido en una base de dato creado por la aplicación, dando la posibilidad de realizar la corrida, con cambio de tensión y frecuencia cuantas veces se precise. La aplicación permite tener en cuenta o no el efecto peliculary asimetría de tensión. en motores de diseño básico en las características de funcionamiento y mecánica. Palabras claves: motor de inducción, comportamiento asimétrico, efecto pelicular. Generalidades del comportamiento energético del Motor de Inducción. Uno de los problemas principales en el funcionamiento del motor asincrónico es la transformación de la energía eléctrica, consumida de la red, enenergía mecánica. La transformación de energía de una forma a otra está inevitablemente enlazada con pérdidas en los diferentes órganos de la máquina. Por esta razón la energía, el flujo de potencia, las pérdidas y los momentos de rotación representan un conjunto de problemas que tienen gran importancia al estudiar las propiedades de trabajo del motor asincrónico. Momentos de rotación del Motorde Inducción. El momento electromagnético Mem desarrollado por el motor asincrónico en el régimen permanente de funcionamiento (n=const) vence el momento de carga en el eje, Mcar compuesto por el momento de marcha en vacío, M0 y el momento de freno útil M2.

M em = M 0 + M 2 ;

M0 =

p mec + p ad p + p ad = mec ; Ω 2πn

M2 =

P2 P = 2 . Ω 2πn

(1)

Donde P2 es la potencia mecánicaentregada por el motor en el eje y n es la velocidad de rotación del rotor del motor. Momento electromagnético y corriente del Motor de Inducción. La potencia mecánica total, correspondiente al momento electromagnético Mem que se desarrolla en el rotor del motor y se determina por la relación:

Pmec = M em Ω = M em 2πn ,

de donde

M em =

Pmec Pmec = . 2πn Ω

(2)

El momento Mem surgecomo resultado de la interacción del flujo magnético giratorio φm y la corriente I2 en el rotor. Pero el flujo φm gira en el espacio con la velocidad angular Ω1=2πn1 donde n1=f1/p. La potencia desarrollada en este caso es la potencia electromagnética del motor Pem. Por lo tanto,

Pem = M em Ω 1 ,

de donde

M em =

Pem P = em . Ω 1 2πn1

(3)

La expresión para la magnitud del momentoelectromagnético Mem se puede obtener a través del circuito equivalente, en función de la potencia electromagnética transmitida del estator al rotor Pem.

Pem = m2 E 2 I 2 cosψ 2 = M em

2πf . p
'

De aquí

M em = 1

(

2 m2 pω 2 k dev 2φ m I 2 cosψ 2 ,

)

si se tiene en cuenta que en el circuito en T equivalente esto corresponde a la potencia liberada en la resistencia, R2 = r2 /s y la corriente en el circuito en ángulo equivalente (L) es:
'' I2 =

U1 R   2  R1 + 2  + ( X 1 + X 2 ) s  
2

,

(4)

La variación de la corriente del rotor de acuerdo con la fórmula (4) viene representada en la fig.1,a).

Fig.1.Variación de la corriente I’2 a) y mecánica b) en función del deslizamiento s

Característica mecánica del motor de inducción De acuerdo con el...