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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRICA Y ELECTRÓNICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

Laboratorio N.1 ENSAYO DE MOTOR ASÍNCRONO  ESPICHAN RIQUELME LUIS ERNESTO

1523120165

 REYES CABALLERO JUAN CESAR

1523120593

CURSO

: MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

PROFESOR: Ing. Hugo F. Llacza Robles GRUPO HORARIO : 92G CICLO : 2019 – A

Bellavista – Callao

ENSAYO DE MOTOR ASINCRONICO I. 

 

II.

OBJETIVOS Determinación de parámetros de este tipo de motores de inducción. (Resistencia de sus devanados, la reactancia de magnetización, reactancia de dispersión, etc.) y la constitución electromagnética. En los ensayos de vacío, rotor bloqueado, y con carga hallar los parámetros y con ello el circuito equivalente monofásico. Hallar la eficiencia, el factor de potencia, el deslizamiento, las características de velocidad y el par de arranque.

FUNDAMENTO TEORICO

ENSAYO EN VACIO Generalmente, para realizar este ensayo, se alimenta el motor a la tensión y frecuencia nominales y se mide la potencia absorbida (con los dos vatímetros), la intensidad que circula por cada fase y la tensión aplicada al estator. En este ensayo no se obtiene potencia útil en el eje (dado que no existe ninguna carga y por lo tanto el rotor forma un circuito abierto para el paso de corriente), por lo que toda la potencia corresponde a pérdidas (en el hierro, en el cobre del estator, y en rozamiento). Por lo tanto, el ensayo en vacío permite medir estas pérdidas, y a partir de ellas los parámetros en el núcleo de la máquina mediante las siguientes expresiones:

En función al circuito equivalente monofásico se puede escribir:

En donde finalmente se obtiene:

ENSAYO EN CORTO CIRCUITO O ROTOR BLOQUEADO Mediante este ensayo se determinan los valores de la resistencia del rotor y de ambas reactancias. Para realizarlo, el rotor debe estar perfectamente fijo, impedido de giro, con lo cual el deslizamiento será la unidad. En estas condiciones, se aplica al motor una tensión trifásica equilibrada que irá incrementándose desde cero hasta que el motor absorba una corriente del orden de la nominal por el estator. La tensión (denominada de cortocircuito) que se debe aplicar para obtener la corriente nominal con rotor parado es siempre inferior a la nominal. Las expresiones utilizadas para calcular los parámetros son las que se presentan a continuación. Las magnitudes que aparecen en ellas corresponden a valores del sistema trifásico, pasadas al monofásico equivalente.

En función del circuito monofásico, se puede escribir:

Despejando de las expresiones anteriores:

Sabiendo 𝑅1 del ensayo de corriente continua, podemos hallar 𝑅2 sin problemas. Para obtener los valores de las reactancias, utilizaremos la siguiente tabla que determina la relación entre ambas para distintos tipos de motores:

III.

PROCEDIMIENTO



Conectar la máquina, instrumentos equipos como se indica en el esquema.



Hacer funcionar el motor sin carga, aplicado a su eje.

Prueba en vacío    

Partimos desde un valor cero, hasta un valor nominal más el 20% del valor de la tensión. Se acopló al eje del motor asíncrono trifásico un tacómetro para la lectura de velocidades asíncronas. Al variar la tensión, se tomó las medidas de las velocidades correspondientes. Con el montaje indicado, se conectará el motor a la línea, se conectará al vatímetro trifásico, para no producir elevadas corrientes en el momento de arranque se alimentará el motor con una tensión reducida al principio para luego aumentar en forma continua hasta el valor nominal.

ENSAYO EN VACÍO



(V)

(A)

Potencia (w)

81 124.9 159.8 200.1 235.6 256

0.235 0.378 0.484 0.65 0.827 0.952

16 16.4 24 32 44 52

COSφ 0.49𝜙 0.20 0.18 0.14 0.13 0.12

Medimos la resistencia del estator: 𝑅1 = 21.3 Ω

Haciendo uso del multímetro digital y del vatímetro hallamos los valores de la tensión, corriente y potencia en vacio. Interpolamos usando la tensión de 230 V, ya que es su tensión nominal. 𝑉0 = 230 𝑉

𝑃0 = 13.5 𝑊

P3 =40.5 W

𝐼0 = 0.79 𝐴

𝑅0 =

13.5 = 21.63 Ω 0.792

𝑍0 =

𝑉0 = 291.14 Ω 𝐼0

𝑅0 = 21.3 + 𝑅𝑀

𝑋0 = 290.34Ω = 𝑋1 + 𝑋𝑀

𝑅𝑀 = 0.3 Ω

𝑋𝑀 =275.9

Prueba en cortocircuito    

El conexionado debe ser igual al anterior, pero esta vez se medirá mayor corriente. Se bloqueará el motor de tal manera que no pueda girar. La fuente de alimentación debe estar en la posición cero. Se irá variando la tensión, teniendo cuidado con el rango de los instrumentos de medición para su protección.

ENSAYO EN CORTOCIRCUITO Potencia (voltios) (Amperios) COSφ (Vatios) 25.03 0.57 20 0.81𝜙 33 0.762 30 0.69 43.2 0.998 40 0.54 55.3 1.24 70 0.59 65.3 1.549 100 0.57 72.8 1.742 120 0.55

Medimos la potencia con rotor bloqueado y calculamos los demás parámetros: 𝑃𝑐𝑐 =

195 3

= 65 𝑊

𝑉𝑐𝑐 = 72.8 𝑉 𝐼𝑐𝑐 = 1.74 𝐴

65

𝑅𝑐𝑐 = 1.742 = 21.5 Ω

𝑅𝑐𝑐 = 21.3 + 𝑅2´

𝑅2´ = 0.2 Ω

𝑉

𝑍𝐶𝐶 = 𝐼 𝑐𝑐 = 41.84 Ω

𝑋𝐶𝐶 = √41.842 − 21.52 = 35.89Ω

𝐶𝐶

𝑋0 = 290.34Ω = 𝑋1 + 𝑋𝑀

Según NEMA B: 𝑋1 = 0.4𝑋𝐶𝐶 = 14.36Ω 𝑋2 = 0.6𝑋𝐶𝐶 = 21.53Ω

Circuito monofásico equivalente

IV. 

Cuestionario ¿Porque debe estar presente cierto deslizamiento para la acción del motor? El deslizamiento en una máquina eléctrica es la diferencia relativa entre la velocidad del campo magnético (velocidad de sincronismo) y la velocidad del rotor. El deslizamiento es especialmente útil cuando analizamos el funcionamiento del Motor asíncrono ya que estas velocidades son distintas. El voltaje inducido en el bobinado rotórico de un motor de inducción depende de la velocidad relativa del rotor con relación a los campos magnéticos. Si ambas velocidades fuesen iguales, no habría inducción y el rotor no produciría par, por eso el deslizamiento debe estar presente para la acción del motor.



¿Cómo puede hacer funcionar un motor trifásico sobre una red monofásica y cuáles son las consecuencias? Se puede hacer funcionar por medio de un variador de frecuencia de la potencia adecuada para el motor y configurándolo para su correcto funcionamiento. También se puede emplearse en una red monofásica, con la ayuda de un condensador permanente. Este uso tiene como ventaja el ampliar el rango de aplicación de determinado tipo de herramientas y maquinaria.



Explicar el comportamiento del funcionamiento del rotor en los motores de inducción Los devanados inductores en el estator de un motor de inducción instan al campo magnético a rotar alrededor del rotor. El movimiento relativo entre este campo y la rotación del rotor induce corriente eléctrica, un flujo en las barras conductoras. Alternadamente estas corrientes que fluyen longitudinalmente en los conductores reaccionan con el campo magnético del motor produciendo una fuerza que actúa tangente al rotor, dando por resultado un esfuerzo de torsión para dar vuelta al eje. En efecto el rotor se lleva alrededor el campo magnético, pero en un índice levemente más lento de la rotación. La diferencia en velocidad se llama deslizamiento y aumenta con la carga.



¿De qué factores depende el rendimiento de los motores trifásicos? La determinación del rendimiento de los motores trifásicos a partir de la separación de pérdidas que se obtiene con el ensayo en carga y medida del par es, actualmente, el que tiene mayor fiabilidad según la norma, especialmente para potencias medias y elevadas. Aunque el tratamiento del rendimiento presenta diferencias significativas en diferentes zonas y países, parece que tanto en la clasificación de los motores según el rendimiento, como en los métodos para su determinación.

V.

CUNCLUSIONES

 El ensayo de vacío nos ayuda para para poder obtener la resistencia del rotor y de magnetización, y se trabaja a tensión nominal.  El ensayo en corto circuito nos ayuda a obtener las reactancias y la resistencia del rotor, y se trabaja con corriente nominal.  La potencia útil casi siempre es menor que la potencia de ingreso.

VI. BIBLIOGRAFIA  http://www.cnee.gob.gt/EficienciaEnergetica/FIDE/004%20M%C3%B3dulo%20IV%20( AEE%20Motores%20de%20Inducci%C3%B3n).pdf  https://www4.frba.utn.edu.ar/html/Electrica/archivos/Apuntes_EyM/Capitulo_6_Perd idas_y_calentamiento.pdf  https://es.scribd.com/doc/136129129/Circuito-y-Prueba-Motor-Vacio-RotorBloqueado-y-Determinar-la-Resistencia-del-Estator