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• Jose Anderson Palacios Navarro

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TALLER PLACAS DE MOTOR HEHCO POR : JOSE ANDERSON PALACIO.

1 realizar el diagrama eléctrico para cada conexión especificada en la placa PLACA 1

PLACA2

PLACA 3

Placa 4

2. Especificar en cada conexión las tensiones y corrientes de línea y de fase (U, I, V,i). a) PLACA 1 A 50 Hz

Voltaje: 220V en Δ / 380V en Y Corriente: 0.98 A en Δ /0.56 A en Y Velocidad = 650 rpm A 60 Hz Voltaje: 440V en conexión Y Corriente: 0.54 A Velocidad: 805 rpm.

b) PLACA 2

Voltaje: 400V en YY / 400V en Y Corriente: 30 A en YY / 9.8 A en Y Velocidad: 1460 rpm en YY / 735 rpm en Y a 50 Hz.

c) PLACA 3

voltaje: 230 V en YY /460 en Y Corriente: 3.8-3.6 A en YY /1.8 A en Y Velocidad: 1720 rpm a 60 Hz.

d) PLACA 4 voltaje: 220V en Δ Δ /380 en YY/440 en Δ corriente: 245 A en Δ Δ /142 A en YY /123 A en Δ velocidad: 1775 rpm a 60 Hz

3) Calcular la potencia eléctrica (Pe ) para cada conexión. 𝑃𝑃𝑃𝑃 = √3 ∗ 𝑈𝑈 ∗ 𝐼𝐼 ∗ cos ∅

a) PLACA 1

50HZ 𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜 ∅= 0.64

en Δ 220V/0.98 A

𝑃𝑃𝑃𝑃 = √3 ∗ 220𝑉𝑉 ∗ 0.98𝐴𝐴 ∗ 0.64 = 238.99 𝑊𝑊

En Y 380V/ 0.56A 𝑃𝑃𝑃𝑃 = √3 ∗ 380𝑉𝑉 ∗ 0.56𝐴𝐴 ∗ 0.64 = 235.89 𝑊𝑊

60Hz conexión en Y

En Y 𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜 ∅= 0.59/ 440V / 0.54A 𝑃𝑃𝑃𝑃 = √3 ∗ 440𝑉𝑉 ∗ 0.54𝐴𝐴 ∗ 0.59 = 242.81 𝑊𝑊 b) PLACA 2

50Hz En YY 400V/ 30A / 𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜 ∅= 0.85 𝑃𝑃𝑃𝑃 = √3 ∗ 400𝑉𝑉 ∗ 30𝐴𝐴 ∗ 0.85 = 17.67 𝐾𝐾 𝑊𝑊

En Y 400V / 9.5A / COSφ= 0.51 𝑃𝑃𝑃𝑃 = √3 ∗ 400𝑉𝑉 ∗ 9.5 𝐴𝐴 ∗ 0.51 = 3.36 𝐾𝐾 𝑊𝑊 C) PLACA 3 η= 77% hp =1 = 745.7W

𝑷𝑷𝑷𝑷 =

𝑷𝑷𝑷𝑷 𝜼𝜼

=

𝟕𝟕𝟕𝟕𝟕𝟕.𝟕𝟕𝟕𝟕 𝟎𝟎.𝟕𝟕𝟕𝟕

= 968.44 𝑊𝑊

d) PLACA 4 en ΔΔ 220V / 245 A / 𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜 ∅= 0.87 en YY 380V / 142 A / 𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜 ∅= 0.87

en Δ 440V / 123 A / 𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜𝐜 ∅= 0.87

𝑃𝑃𝑃𝑃 = √3 ∗ 220𝑉𝑉 ∗ 245 𝐴𝐴 ∗ 0.87 = 81.22 𝐾𝐾𝐾𝐾

𝑃𝑃𝑃𝑃 = √3 ∗ 380𝑉𝑉 ∗ 142 𝐴𝐴 ∗ 0.87 = 81.31 𝐾𝐾 𝑊𝑊

𝑃𝑃𝑃𝑃 = √3 ∗ 440𝑉𝑉 ∗ 123 𝐴𝐴 ∗ 0.87 = 81.56 𝐾𝐾 𝑊𝑊

4) Calcular la potencia de pérdidas (Pp). 𝑃𝑃𝑃𝑃 = 𝑃𝑃𝑃𝑃 − 𝑃𝑃𝑃𝑃 a) PLACA 1

en Δ a 50Hz: Pm= 0.12kW 𝑃𝑃𝑃𝑃 = 238.99𝑊𝑊 − 120𝑊𝑊 = 118.99𝑊𝑊

En Y a 50 Hz: 𝑃𝑃𝑃𝑃 = 235.89𝑊𝑊 − 120𝑊𝑊 = 115.89𝑊𝑊. En Y a 60 Hz:

Pm= 0.14 kW 𝑃𝑃𝑃𝑃 = 242.81𝑊𝑊 − 140𝑊𝑊 = 102.81𝑊𝑊 b) PLACA 2

En YY / Pm=15.5Kw:

En Y / Pm= 2.7KW

𝑷𝑷𝑷𝑷 = 𝟏𝟏𝟏𝟏. 𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔 − 𝟏𝟏𝟏𝟏. 𝟓𝟓𝟓𝟓𝟓𝟓 = 𝟐𝟐. 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 𝑷𝑷𝑷𝑷 = 𝟑𝟑. 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 − 𝟐𝟐. 𝟕𝟕𝟕𝟕𝟕𝟕 = 𝟏𝟏. 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 c) PLACA 3

En Δ Pm= 1hp =745.7W 𝑃𝑃𝑃𝑃 = 968.44𝑊𝑊 − 745.7𝑊𝑊 = 222.74𝑊𝑊 d) PLACA 4

Pm=75kW En ΔΔ

En YY En Δ

𝑃𝑃𝑃𝑃 = 81.22𝐾𝐾𝐾𝐾 − 75𝐾𝐾𝐾𝐾 = 6.22𝐾𝐾𝐾𝐾

𝑃𝑃𝑃𝑃 = 81.31𝐾𝐾𝐾𝐾 − 75𝐾𝐾𝐾𝐾 = 6.31𝐾𝐾𝐾𝐾

𝑃𝑃𝑃𝑃 = 81.56𝐾𝐾𝐾𝐾 − 75𝐾𝐾𝐾𝐾 = 6.56𝐾𝐾𝐾𝐾

5) calcular la eficiencia del motor (η).

a) PLACA 1

En Δ a 50Hz:

𝜂𝜂 =

𝜂𝜂 =

En Y a 50 Hz:

𝜂𝜂 =

En Y a 60 Hz:

En YY: En Y:

En Δ

𝜂𝜂 =

𝜂𝜂 =

𝜂𝜂 =

𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃

𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃

𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃

𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃

𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃

𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃

∗ 100 =

∗ 100 =

∗ 100 =

120𝑊𝑊

238.99𝑊𝑊 120𝑊𝑊

235.89𝑊𝑊 140𝑊𝑊

242.81𝑊𝑊

= 50.21%

= 50.87%

= 57.66%

b) PLACA 2

15.5𝐾𝐾𝐾𝐾

∗ 100 =

∗ 100 =

∗ 100 =

17.67𝐾𝐾𝐾𝐾 2.70𝐾𝐾𝐾𝐾 3.36𝐾𝐾𝐾𝐾

= 87.71%

= 80.35%

c) PLACA 3

745.7𝑊𝑊

968.44𝑊𝑊

= 77%

d) PLACA 4

𝜂𝜂 = 92.5%

6) Calcular la corriente en el arranque (𝐼𝐼𝑎𝑎 ).

a) PLACA 3.

𝐼𝐼𝐼𝐼 =

𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 ) ∗ 𝐻𝐻𝐻𝐻 𝐻𝐻𝐻𝐻 √3 ∗ 𝑈𝑈

(

KVA CODE K EN Δ

𝐼𝐼𝐼𝐼 =

En Y b) PLACA 4

𝐼𝐼𝐼𝐼 =

(9 ) ∗ 1𝐻𝐻𝐻𝐻 √3 ∗ 460

(9 ) ∗ 1𝐻𝐻𝐻𝐻 √3 ∗ 230

=22.59 A

=11.29 A

Ia/In = 8.8 EN ΔΔ EN YY EN Δ

𝐼𝐼𝐼𝐼 = 𝑙𝑙𝑙𝑙 ∗ 8.8 = 245 𝐴𝐴 ∗ 8.8 = 2156 A 𝐼𝐼𝐼𝐼 = 𝑙𝑙𝑙𝑙 ∗ 8.8 = 142 𝐴𝐴 ∗ 8.8 = 1249.6 𝐴𝐴 𝐼𝐼𝐼𝐼 = 𝑙𝑙𝑙𝑙 ∗ 8.8 = 123 𝐴𝐴 ∗ 8.8 = 1082.4 𝐴𝐴

7) Calcular la potencia reactiva (Q) consumida a corriente nominal. tan 𝜑𝜑 =

a) PLACA 1

𝑄𝑄 𝑃𝑃

𝜑𝜑 = cos−1 𝐹𝐹𝐹𝐹

𝑄𝑄 = 𝑃𝑃 ∗ 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝜑𝜑 = 238.99 𝑊𝑊 ∗ tan(cos −1 0.64) = 286.92 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉

A 50Hz

𝑄𝑄 = 𝑃𝑃 ∗ 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝜑𝜑 = 242.81 𝑊𝑊 ∗ tan(cos−1 0.59) = 332.28 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉

A 60Hz

b) PLACA 2 En YY En Y

𝑄𝑄 = 𝑃𝑃 ∗ 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝜑𝜑 = 17.67𝑘𝑘 𝑊𝑊 ∗ tan(cos −1 0.85) = 10.95 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘

c) PLACA 3

𝑄𝑄 = 𝑃𝑃 ∗ 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝜑𝜑 = 3.36𝐾𝐾 𝑊𝑊 ∗ tan(cos −1 0.51) = 5.66𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾

|𝑺𝑺| = 𝑽𝑽 ∗ 𝑰𝑰 = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏. 𝟏𝟏𝟏𝟏 𝑽𝑽𝑽𝑽 d) PLACA 4

𝑄𝑄 = √𝑆𝑆 2 − 𝑃𝑃2 = √1434.142 − 968.442 = 1057.77𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾

𝑄𝑄 = 𝑃𝑃 ∗ 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝜑𝜑 = 81.31 𝐾𝐾 𝑊𝑊 ∗ tan(cos −1 0.87) = 46.08 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾

8) calcular la potencia aparente (S) consumida a corriente nominal. COS 𝜑𝜑 =

a) PLACA 1 A 50Hz

𝑆𝑆 =

A 60Hz b) PLACA 2

𝑆𝑆 =

𝑃𝑃

𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 𝜑𝜑 𝑃𝑃

cos 𝜑𝜑

𝑃𝑃 𝑆𝑆

𝜑𝜑 = cos −1 𝐹𝐹𝐹𝐹

= 238.99 𝑊𝑊/0.64 = 373.42 𝑉𝑉𝑉𝑉

= 242.81 𝑊𝑊/0.59 = 411.54 𝑉𝑉𝑉𝑉

En YY

𝑆𝑆 =

En Y

𝑆𝑆 =

𝑃𝑃

𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 𝜑𝜑 𝑃𝑃

cos 𝜑𝜑

= 17.67𝐾𝐾 𝑊𝑊/0.85 = 20.79𝐾𝐾 𝑉𝑉𝑉𝑉 = 3.36𝐾𝐾 𝑊𝑊/0.51 = 6.59𝐾𝐾 𝑉𝑉𝑉𝑉

c) PLACA 3

d) PLACA 4

|𝑆𝑆| = 𝑉𝑉 ∗ 𝐼𝐼 ∗ √3 = 1434.14 𝑉𝑉𝑉𝑉 𝑆𝑆 =

𝑃𝑃 = 81.31 𝐾𝐾 𝑊𝑊/0.87 = 93.45 𝐾𝐾 𝑉𝑉𝑉𝑉 cos 𝜑𝜑

2.9 Calcular la potencia aparente (Sa) consumida en el arranque del motor |𝑺𝑺𝑺𝑺| = 𝑽𝑽 ∗ 𝑰𝑰𝑰𝑰 ∗ √𝟑𝟑

a) PLACA 3

b) PLACA 4

|𝑆𝑆𝑆𝑆| = 230 ∗ 22.59 ∗ √3 = 8999.21 𝑉𝑉𝑉𝑉

|𝑆𝑆𝑆𝑆| = 220 ∗ 2156 ∗ √3 = 821.54 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘

2.10 Especificar los rangos de corriente de sobrecarga y subcarga del motor (SF). a) PLACA 1: Para esa velocidad y potencia, el factor de servicio es de 1. 50 Hz: 0.98/0.56 A 60 Hz: 0.54 A b) PLACA 2: Para esa velocidad y potencia, el factor de servicio es de 1.15 En YY: 25.5--34.5 A En Y: 8.1--10.9 A c) PLACA 3: Por placa el SF es 1.15 En Δ: En Y:

3.2—4.37 A 1.5--2.1 A

d) PLACA 4: Para esa velocidad y potencia, el factor de servicio es de 1 En ΔΔ: 208.25—281.75 A

En YY: 120.7--163.3 A En Δ: 104.5—141.45 A

2.11 Calcular el par útil en el eje (τ u) y el par de arranque (τ a ).

a) Placa 1

b) Placa2

50HZ 𝜏𝜏 = 30 ∗

𝜏𝜏 = 30 ∗

120 𝑤𝑤

𝜋𝜋∗650 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟/𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 140 𝑤𝑤

60 Hz 𝜏𝜏 = 30 ∗

= 1.76 𝑁𝑁𝑁𝑁

𝜋𝜋∗805 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟/𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

𝑬𝑬𝑬𝑬 𝒀𝒀𝒀𝒀 𝜏𝜏 = 30 ∗

c) Placa3

𝑬𝑬𝑬𝑬 𝒀𝒀 𝜏𝜏 = 30 ∗

d) Placa4

𝜏𝜏 = 30 ∗ 𝜏𝜏 = 30 ∗

𝑃𝑃𝑃𝑃 𝜋𝜋 ∗ 𝑁𝑁𝑁𝑁

= 1.66 𝑁𝑁𝑁𝑁

15500 𝑤𝑤 = 101.38 𝑁𝑁𝑁𝑁 𝜋𝜋 ∗ 1460 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟/𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

2700 𝑤𝑤 = 35.07 𝑁𝑁𝑁𝑁 𝜋𝜋 ∗ 735 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟/𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

745.7 𝑤𝑤 = 4.14 𝑁𝑁𝑁𝑁 𝜋𝜋 ∗ 1720 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟/𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

75000 𝑤𝑤 = 403.49 𝑁𝑁𝑁𝑁 𝜋𝜋 ∗ 1775 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟/𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

12. Determinar el número de polos, la velocidad sincrónica (𝑁𝑁𝑠𝑠), calcular la velocidad de deslizamiento (𝐒𝐒), el deslizamiento en por unidad (𝑠𝑠𝑝𝑝𝑢𝑢) y el porcentaje de deslizamiento (%s). a) placa 1 En 50 Hz: 13%

En 60 Hz: 10.6%

𝑵𝑵𝑵𝑵 = 750𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑺𝑺 = (750 − 650) = 100𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝐒𝐒𝐒𝐒𝐒𝐒 =

𝑁𝑁𝑁𝑁−𝑛𝑛

𝑁𝑁𝑁𝑁−𝑛𝑛

𝑵𝑵𝑵𝑵 = 900𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑺𝑺 = (900 − 805) = 95𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝐒𝐒𝐒𝐒𝐒𝐒 =

𝑁𝑁𝑁𝑁

b) Placa 2:

En YY : 2.6% En Y:

2.04%

𝑵𝑵𝑵𝑵 = 1500𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑺𝑺 = (1500 − 1460) = 40𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝐒𝐒𝐒𝐒𝐒𝐒 = 𝑵𝑵𝑵𝑵 = 750𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑺𝑺 = (750 − 735) = 15𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝐒𝐒𝐒𝐒𝐒𝐒 =

𝑁𝑁𝑁𝑁−𝑛𝑛 𝑁𝑁𝑁𝑁

c) Placa 3:

𝑵𝑵𝑵𝑵 = 1800𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑺𝑺 = (1800 − 1720) = 80𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝐒𝐒𝐒𝐒𝐒𝐒 = d) Placa 4:

𝑁𝑁𝑁𝑁−𝑛𝑛 𝑁𝑁𝑁𝑁

= 0.13 %𝑺𝑺 = 0.13 ∗ 100% =

𝑁𝑁𝑁𝑁

= 0.106 %𝑺𝑺 = 0.106 ∗ 100% =

𝑁𝑁𝑁𝑁−𝑛𝑛 𝑁𝑁𝑁𝑁

= 0.026 %𝑺𝑺 = 0.026 ∗ 100% =

= 0.0204 %𝑺𝑺 = 0.0204 ∗ 100% =

= 0.044 %𝑺𝑺 = 0.044 ∗ 100% = 4.4%

𝑵𝑵𝑵𝑵 = 1800𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑺𝑺 = (1800 − 1775) = 25𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝐒𝐒𝐒𝐒𝐒𝐒 =

𝑁𝑁𝑁𝑁−𝑛𝑛 𝑁𝑁𝑁𝑁

= 0.0138 %𝑺𝑺 = 0.0138 ∗ 100% = 1.38%

2.13 Especificar la temperatura máxima que soporta el aislamiento del motor. a) Placa1: clase de aislamiento B

𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 = 130° 𝐶𝐶

b) Placa2: clase de aislamiento F

𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 = 155° 𝐶𝐶

c) Placa3: clase de aislamiento B

𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 = 130° 𝐶𝐶

d) Placa4: clase de aislamiento F

𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 = 155° 𝐶𝐶

2.14Realizar la gráfica corriente versus deslizamiento 𝐼𝐼 = 𝑓𝑓(𝑠𝑠𝑝𝑝𝑢𝑢 ).

Corriente vs Spu

160 142 140 120

corriente A

100 80 60 40

30

20 0

9,8

0

0,02

3,8 0,04

0,98

0,54 0,06

0,08

Deslizamiento

2.15Realizar la gráfica par versus deslizamiento τ u = 𝑓𝑓(𝑠𝑠𝑝𝑝𝑢𝑢 )

0,1

0,12

0,14

par vs deslizamiento 450

403,49

400

Par (Nm)

350 300 250 200 150

101,38

100

35,07

50 0

0

0,02

4,14 0,04

1,76

1,66 0,06

0,08

Deslizamiento

0,1

0,12

0,14