OBJETIVO:

. Analizar y construir la curva torque Vs deslizamiento de un motor trifsico.. Balancear las potencias.

TEORIA:

MQUINAS ASNCRONAS O DE INDUCCIN

DESCRIPCINLas mquinas asncronas (Figs. 1 y 2) tienen un circuito magntico sin polos salientes estando ranurados tanto el estator como el rotor, los cules van a estar sometidos a la accin de campos magnticos giratorios que darn lugar a prdidas magnticas. En consecuencia, ambos rganos de la mquina se fabrican a base de apilar chapas delgadas de acero al silicio para reducir estas prdidas. El devanado del estator (Fig. 7) normalmente es trifsico, aunque en mquinas de pequea potencia tambin puede ser monofsico o bifsico. El devanado del rotor siempre es polifsico. Ambos devanados tienen el mismo nmero de polos (2p). En este texto se denominar con subndice 1 a las magnitudes del estator y con subndice 2 a las del rotor. El devanado del rotor forma un circuito cerrado por el que circulan corrientes inducidas por el campo magntico. El rotor puede ser de dos tipos: de jaula de ardilla o en cortocircuito (Figs. 3 y 4) y de rotor bobinado o con anillos (Fig. 5).

Una jaula de ardilla es un devanado formado por unas barras alojadas en las ranuras del rotor que quedan unidas entre s por sus dos extremos mediante sendos aros o anillos de cortocircuito. El nmero de fases de este devanado depende de su nmero de barras. Muchas veces estos anillos poseen unas aletas (Fig. 4) que facilitan la evacuacin del calor que se genera en la jaula durante el funcionamiento de la mquina.

El rotor bobinado tiene un devanado trifsico normal cuyas fases se conectan al exterior a travs de un colector de tres anillos (Fig. 6) y sus correspondientes escobillas. En funcionamiento normal estos tres anillos estn cortocircuitados (unidos entre s).

En ambos tipos de rotor se suelen emplear ranuras ligeramente inclinadas con respecto al eje de la mquina (Fig. 3).

El bloque de chapas que forma el circuito magntico del rotor tiene un agujero central donde se coloca el eje o rbol de la mquina. En muchas ocasiones se coloca un ventilador (Fig. 3) en este eje para facilitar la refrigeracin de la mquina.

La carcasa (Fig. 7) es la envoltura de la mquina y tiene dos tapas laterales (Fig. 3) donde se colocan los cojinetes (Fig. 3) en los que se apoya el rbol. Esta carcasa suele disponer de aletas para mejorar la refrigeracin de la mquina (Figs. 1 y 7). Sujeta a la carcasa est la placa de caractersticas (Fig. 1) donde figuran las magnitudes ms im- portantes de la mquina. En la carcasa se encuentra tambin la caja de bornes (Figs. 1 y 2) adonde van a parar los extremos de los bobinados. En una mquina asncrona trifsica de jaula de ardilla la caja de bornes tiene seis terminales, correspondientes a los extremos de las tres fases del estator (dos extremos, principio y final, por cada fase), formando dos hileras de tres. De esta forma resulta fcil el conectar el devanado del estator en estrella (Fig. 8a) o en tringulo (Figs. 2 y 8b).

MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS:

Modulo de ensayos.

1. Tacmetro (rpm).2. Torquimetro (N-m).3. Vatmetro 1.4. vatmetro 2.5. motor de freno con sensor.6. motor trifsico con un par de polos en conexin estrella.7. lnea de alimentacin de 220/3 60Hz.

PROSEDIMIENTOS Y RESULTADOS:

Se utiliz una fuente de tensin 220V 3. Y el motor Conexin estrella (Y).

Se construyo una conexin en el banco de ensayos de la siguiente manera.

Y se observ y se anoto los siguientes resultados del motor asncrono y trifsica

vatmetro 1Vatmetro 2

rpmT(N-m)V1(V)I1(A)W1(W)V2(V)I2(A)W2(W)

25000.56214.41.84190208.41.78370

26000.55214.91.70190210.61.76350

27000.53214.31.58180209.61.54320

28000.51215.11.46170210.21.43300

29000.48215.31.351602091.29270

30000.45215.41.23150208.81.18240

31000.40214.91.08130210.61.05220

32000.34215.30.92114.52100.88181.5

33000.26216.40.7490.48211.20.71148.36

34000.15215.50.5663.22216.90.50102.58

35000.00215.60.3522.98214.40.3062.07

35500215.70.293.79211.20.2344.16

Calculo del deslizamiento: La velocidad de sincronismo (n1) de calcula de la siguiente manera. Donde la frecuencia de la red es 60Hz. Y el nmero de polos es 1.

Entonces n1 = 3600el deslizamiento se calcula con:

Ejm: para la primera lectura. Con n=2500

Asi sucesivamente se obtiene el siguiente cuadro.sT(N-m)

0.3050.56

0.2770.55

0.2500.53

0.2220.51

0.1940.48

0.1660.45

0.1380.40

0.1110.34

0.0830.26

0.0550.15

0.0270.00

0.0140

Grafica de torque vs rpm:

Grafica Torque Vs deslizamiento:

Balance de potencias:

Potencia elctrica.

La potencia elctrica esta dado por la suma de las lecturas de los vatmetros.Es decir:

Pelec= W1+W2

W1(W)W2(W)Pelec(W)

190370560

190350540

180320500

170300470

160270430

150240390

130220350

114.5181.5296

90.48148.36238.84

63.22102.58165.8

22.9862.0785.05

3.7944.1647.95

La potencia mecnica en el eje esta dado por:

Peje = 0.1047xTxrpm.

RpmT(N-m)Peje = 0.1047xTxrpm

25000.56146.58 Watt

26000.55149.72

27000.53149.82

28000.51149.51

29000.48145.74

30000.45141.34

31000.40129.83

32000.34113.91

33000.2689.83

34000.1553.39

35000.000

355000

La potencia perdida esta dado por:

Pperd = Pelec Peje

Pelec(W)Peje = 0.1047xTxrpmPperd = Pelec Peje

560146.58413.42 Watt

540149.72390.28

500149.82350.18

470149.51320.49

430145.74284.26

390141.34248.66

350129.83220.17

296113.91182.09

238.8489.83149.01

165.853.39112.41

85.05085.05

47.95047.49

CONCLUCION:

Se obtuvo la curva torque Vs deslizamiento del motor elctrico que tiene un comportamiento no lineal. En el balance de potencias hubo muchas prdidas, debido a que el motor se sobrecalent en el ensayo. BIBLIOGRAFA:

[1] AENOR. 1997. UNE 60034-2: Mquinas elctricas rotativas. Parte 2: Mtodos para la determinacin de las prdidas y del rendimiento de las mquinas elctricas rotativas a partir de los ensayos (excepto las mquinas para vehculos de traccin). Madrid: AENOR.

[2] CHAPMAN. 2005. Mquinas elctricas. Madrid: McGraw-Hill Interamericana.

[3] CORTES. 1977. Curso moderno de mquinas elctricas rotativas. Tomo 3: Mquinas de c.a. asncronas. Barcelona: Editores Tcnicos Asociados.

[4] FAURE BENITO. 2000. Mquinas y accionamientos elctricos. Madrid: Colegio oficial de ingenieros navales y ocenicos.

[5] FITZGERALD, KINGSLEY Y UMANS. 2004. Mquinas elctricas. Madrid: McGraw-HillInteramericana.

[6] FRAILE MORA, J. 2008. Mquinas elctricas. Madrid: McGraw-Hill Interamericana.

[7] GURRUTXAGA, J. A. 1985. El fenmeno electromagntico. Tomo IV. Las mquinas elctricas II. Santander: Dpto. de publicaciones de la E.T.S.I.C.C.P. de Santander.

[8] IVANOV-SMOLENSKI. 1984. Mquinas elctricas. Tomo 2. Mosc: Editorial Mir.

[9] KOSTENKO y PIOTROVSKI. 1979. Mquinas elctricas. Tomo II. Mosc: Editorial Mir.

[10] LANGSDORF. 1977. Teora de las mquinas de c.a. Mjico: McGraw-Hill.

[11] SANZ FEITO. 2002. Mquinas elctricas. Madrid: Pearson Educacin.

[12] SERRANO IRIBARNEGARAY. 1989. Fundamentos de mquinas elctricas rotativas.Barcelona: Marcombo Boixareu Editores.