PARÁMETROS DE LA MAQUINA ASINCRÓNICA O DE INDUCCIÓN

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

FACULTAD DE INGENIERIA

EN ELECTRICIDAD Y COMPUTACION

LABORATORIO DE MAQUNARIA ELÉCTRICA

PARALELO 4

ESTUDIANTE: IVÁN SALAZAR CARRIÓN

PRÁCTICA # 7

PARÁMETROS DE LA MAQUINA ASINCRÓNICA O DE INDUCCIÓN

FECHA: 6 DE ENERO DE 2015

PROFESOR: ING. ARTURO VACA

OBJETIVO

Familiarizarse con la máquina trifásica de inducción. Tipos de máquinas y rotores
Pruebas de vacío y rotor bloqueado para determinar los parámetros de la máquina de inducción
Relación de transformación en un motor de inducción de rotor devanado
Construir el diagrama de círculo de la máquina de inducción. (reporte)

MATERIALES

Ø Maquina KATO

Ø Vatímetro

Ø Multímetro

Ø Amperímetro de gancho

Ø Cables tipo g-g, g-m, g-h, b-b

FUNDAMENTO TEORICO

· Prueba de vacío[1]

Durante esta prueba la carga en la flecha del motor es cero y se toman las lecturas de las mediciones siguientes:

(1) La tensión primaria que es igual usualmente a la tensión nominal.

(2) La corriente primaria

(3) La potencia de entrada

La potencia es igual a las pérdidas del motor en vacío. Estas son las pérdidas en el cobre en el arrollamiento del estator, las perdidas por histéresis y corrientes de Foucault debido al flujo principal, las pérdidas en el hierro debidas a la rotación y a la abertura de las ranuras, esto es,

Ya que todas éstas son pequeñas la componente activa de es pequeña en comparación con su componente reactiva y por lo tanto, el factor de potencia en vacío

es pequeño también, alrededor de 0.05 a 0.15.

Es necesario únicamente tomar en cuenta una corriente del rotor muy pequeña para y puede por lo tanto, considerarse abierto el circuito secundario. Esto puede deducirse de la magnitud de la resistencia que representa la potencia mecánica del rotor, : esta resistencia viene a ser muy elevada debido a que el deslizamiento en vacío es despreciablemente pequeño, esto es, el circuito del rotor está prácticamente abierto en vacío. De este modo el circuito equivalente del motor en vacío está representada por la figura 22-1:

Fig 22-1. Circuito equivalente del motor de inducción en vacío

Es necesario un conocimiento de para determinar , para que ésta última represente estas pérdidas. Puede separarse de las otras pérdidas en vacío por dos pruebas. Una prueba requiere qye el rotor sea conducido por otra máquina a la velocidad sincrónica (s = 0). En este caso la corriente del rotor es exactamente igual a cero y las pérdidas y son proporcionadas por la máquina que lo conduce. La potencia de entrada del estator del motor de inducción es entonces igual a

donde e son la potencia de entrada y la corriente del estator cunado s=0. Habiendo determinado por otra prueba, pueden calcularse las pérdidas . ( es la corriente que corresponde al punto en el diagrama circular).

La fem inducida por el flujo giratorio en el arrollamiento del estator en vacío es aproximadamente

Como en el transformador, la conductancia de la trayectoria del flujo principal es

Del circuito equivalente en vacío

La resistencia del flujo principal

De este modo la prueba de vacío produce os parámetros del flujo principal y o bien , a condición de que la reactancia primaria de dispersión sea conocida.

Esta reactancia y los parámetros secundarios y se obtienen con la ayuda de la prueba de cortocircuito.

· Prueba de cortocircuito (rotor frenado)[2]

Durante esta prueba se frena al motor y se toman las siguientes lecturas de las mediciones::

(a) La tensión primaria que es menor a la tensión nominal por la razón dada abajo

(b) La corriente primaria

En reposo el deslizamiento s es igual a la unidad y el circuito equivalente del motor está dado por la figura 22-2. Ya que la impedancia secundaria es menor en comparación con y la caída de tensión primaria es grande, solo fluye una pequeña corriente por el circuito del flujo principal, y el flujo principal y también las pérdidas del hierro debidas a dicho flujo son pequeños.

En reposo no hay potencia mecánica y no hay pérdidas mecánicas

( ) en la máquina, por lo tanto, la potencia de entrada en reposo se consume principalmente por las pérdidas en el cobre en ambos arrollamientos.

Fig 22-2 circuito equivalente del motor de inducción en reposo (rotor frenado)

Se ve de la figura 22-2 que en reposo la corriente primaria estará determinada prácticamente por la suma de las impedancias primarias y secundarias . La fuerza contra electromotriz es la que reduce la corriente primaria cuando el motor gira (s<1). Pero solo hay una pequeña fuerza conraelectromotriz presente en reposo. Por lo tanto la corriente en primario viene a ser alta, alrededor de 4 a 8 veces la corriente nominal, si se aplica la tensión nominal de la línea al estator durante la prueba de cortocircuito a una tensión que es alrededor de 30 a 50% de la tensión nominal

El factor de potencia en reposo

Es mayor que en vacío pero permanece pequeño debido a la alta componente reactiva de la corriente necesaria para producir los flujos de dispersión del estator y rotor.

Las cantidades medidas determinan la impedancia de cortocircuito y la reactancia de cortocircuito

Por otra parte, el circuito equivalente dela figura 22-2 produce

Para la separación de obsérvese que es pequeño alrededor de 0.03 a 0.06 y también que la cantidad es pequeña. Asi que con razonable aproximación

Con este valor de pueden determinarse ahora los parámetros del flujo principal .

PROCEDIMIENTO

1.- Familiarización con la máquina de inducción,

· Desacoplar la máquina de corriente alterna de la maquina de corriente continua del grupo motor-generador KATO.

· Realizar la inspección de los elementos constitutivos de la máquina de inducción y analizar las diferencias de los dos tipos de rotores que se utilizan en las máquinas de inducción.

· Analizar las diferentes conexiones de las bobinas del estator y sus correspondientes voltajes de funcionamiento

2.- Realizar las pruebas de vacío ideal y de rotor bloqueado.

· Operar sin carga el motor de inducción (con el rotor jaula de ardillla) y medir el voltaje aplicado, la corriente de línea y la potencia de entrada.

· Con el rotor bloqueado, aplicar al estator tensión reducida hasta que la corriente en la línea sea igual a la corriente nominal del motor. Medir el voltaje aplicado, la corriente de línea y la potencia de entrada.

· Con corriente continua, medir la resistencia del devanado del estator de la máquina de inducción

3.- Cambiar la máquina de inducción de rotor jaula de ardilla a máquina de inducción de rotor devanado y realizar la prueba de relación de transformación (previamente deberá realizarse el alineamiento del grupo motor-generador).

DATOS EXPERIMENTALES

Vacío ideal

	32[A]
	7.8[A]
	205[V]
P	160[W]
	1797[rpm]

Rotor bloqueado

	240[W]
	1282[VAR]
	50[V]
	15.04[A]

CALCULOS EXPERIMENTALES

Vacío ideal:

Rotor bloqueado:

Dividiendo para 2, entones tenemos:

Circuito equivalente

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Se logró con éxito el cálculo de los parámetros de la máquina de inducción.

Se recomienda que al hacer el experimento de rotor frenado, la tensión aplicada parta desde cero e ir variando lentamente hasta alcanzar a la corriente nominal.

En la prueba de vacío ideal debemos tener precaución del apagado de las máquinas dado que se encuentra acoplada a una máquina de corriente directa.

BIBLIOGRAFIA

http://www.tuveras.com/maquinaasincrona/motorasincrono6.htm

Libro de maquinas AC Liwschitz-Garik Capítulo 22[1] [2]