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PRESENTACION TAREA 8 (1)

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ZONAL - JUNIN - PASCO
HUANCAVELICA
ENSAYO DE MAQUINAS ELECTRICAS DE CORRIENTE ALTERNA
Instructor: Francy Poma Hurtado
CFP HUANCAVELICA
ENSAYO DE MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA
OBJETIVOS:
Al finalizar el módulo formativo el
aprendiz estará en condiciones de
realizar Evaluación del rendimiento y
factor de potencia del motor
asíncrono 3 Ø de rotor devanado con
carga, respetando las especificaciones
y normas de seguridad industrial.
Motor AC
Como ocurre en los motores DC,
la corriente circula por la espira,
genera un par en el bobinado.
Dado que la corriente es alterna, el
motor girará suavemente a la
frecuencia de la forma senoidal,
denominándose
MOTOR ASÍNCRONO.
El más común es el Motor de
Inducción, donde la corriente
eléctrica es inducida en los
bobinados del rotor, mas que
alimentada directamente.
El campo magnético es producido por un electroimán accionado por el mismo
voltaje de C.A. como en el rotor. Los bobinados que producen el campo
magnético se llaman tradicionalmente los "bobinados de campo" mientras los
bobinados y el rotor que gira se llaman la "armadura". En un motor de C.A. el
campo magnético varia sinusoidalmente, tal y como la corriente varíe en el
bobinado.
MOTOR ASÍNCRONO O DE INDUCCIÓN
• Alrededor del 65% de la energía eléctrica en America
Latina es consumida por motores eléctricos.
• Considerando únicamente el sector industrial,
alrededor del 75% es consumida por motores, siendo
el 90% de ellos motores de inducción.
Motor Asíncrono o de Inducción:
Son los más utilizados en la industria.
Estos motores tienen la peculiaridad de que no precisan de un campo
magnético en el rotor alimentado con corriente continua como en los casos
del motor de corriente directa o del motor síncrono.
Una fuente de corriente alterna (trifásica o monofásica)
alimenta al estator.
El estator está constituido por un
núcleo en cuyo interior existen p
pares
de
arrollamientos
colocados simétricamente en un
ángulo de 120º. Son sometidos a
una C.A. y los polos del estator
se
trasladan
continuamente
creando un campo giratorio.
Motor Asíncrono o de Inducción:
Flujo giratorio
generado
Cuando las corrientes
trifásicas son aplicadas a
los bobinados, el campo
magnético gira a una
velocidad constante y
hace que el rotor gire
Motor Asíncrono o de Inducción:
Campo giratorio en un sistemas bifásico
Cuando las
corrientes
trifásicas son
aplicadas a los
bobinados, el
campo
magnético gira
a una
velocidad
constante y
hace que el
rotor gire
Motor Asíncrono o de Inducción:
La densidad de flujo distribuida sinusoidalmente, generada por las
corrientes del estator, realizan un barrido en los conductores del rotor y
generan una tensión inducida en ellos.
El resultado es un conjunto de corrientes distribuidas sinusoidalmente en
las barras cortocircuitadas del rotor.
Si miramos las barras del rotor desde arriba tenemos un campo
magnético moviéndose respecto al rotor. Esto induce una corriente muy
elevada en las barras del rotor, que apenas ofrecen resistencia, pues
están
cortocircuitadas
por
los
anillos
finales.
El rotor desarrolla entonces sus propios polos magnéticos, que se ven,
por turnos, arrastrados por el campo magnético giratorio del estator.
B
F
Eje de giro
Corrientes y fuerzas inducidas en la jaula
I
Motor Asíncrono o de Inducción:
Motor Asíncrono o de Inducción:
El campo magnético giratorio origina un flujo que induce corrientes en el rotor que
interactúan con el campo magnético del estator. En cada conductor se produce
una fuerza F=ilB que da lugar al par del motor.
B
F
Eje de giro
I
Corrientes y fuerzas inducidas en la jaula
¿Cual es la
velocidad del
motor?
 n = ns − n = f ( Tload )
Velocidad del flujo en el entrehierro
60  f
f
ns =
= 120
pp
p
rev / min
Velocidad mecánica
Deslizamiento: diferencia entre la
s
n
velocidad de sincronismo y la velocidad
de giro
ns
 ns − n s − 
s=
=
=
=
ns
s
ns
s
n
0
s max
n
 = 2
60
1
Tst
Tmax
Torque
n is in rev/minute,
and  is in radians/second
¿Cual es la
velocidad del
motor?
La velocidad del
máxima carga es
60 f
f
ns =
= 120
pp
p
motor
f
n = ns  (1− s) = 120   (1 − s) =
p
para
rev / min
rev / min
Motor Asíncrono o de Inducción:
El rotor intenta seguir en su movimiento al campo magnético B girando a
velocidad w. La velocidad de giro w solo es igual aproximadamente ws
cuando el motor está en vacío, es decir, sin carga en el eje (no realiza
par). A medida que cargamos el motor, o sea, a medida que le exigimos
más par en el eje, el motor disminuirá su velocidad girando entonces a
una velocidad angular w<ws.
Por otra parte la velocidad angular ws depende de la frecuencia de la red
que alimenta al motor y de la forma en que está bobinado el estator.
Según como se realiza el mismo tendremos motores de 1par de polos, de
2, de 3, etc. Tenemos que:
Motor Asíncrono o de Inducción:
De acuerdo a la forma de construcción del rotor, los
motores asincrónicos se clasifican en:
► Motor Asincrónico tipo Jaula de Ardilla
► Motor Asincrónico de Rotor Bobinado
Motor Asíncrono o de Inducción:
Las bobinas del estator induce corriente alterna en el circuito eléctrico
del rotor (de manera algo similar a un transformador) y el rotor es
obligado a girar.
ib
los motores asíncronos se clasifican
coils
R ot or
de acuerdo a la forma de construcción
ia
del rotor.
Rotor de jaula de ardilla
S t at or
coil
ic
Este es el rotor que hace que el generador asíncrono sea
diferente del generador síncrono. El rotor consta de un cierto
número de barras de cobre o de aluminio, conectadas
eléctricamente por anillos de aluminio finales
Rotor bobinado
El motor de jaula de ardilla tiene el inconveniente
de que la resistencia del conjunto es
invariable, no son adecuados cuando se debe
regular la velocidad durante la marcha
Motor Asíncrono o de Inducción:
3 devanados en el estator
desfasados 2/(3P) siendo P nº
pares de polos.
El Nº de fases del rotor no tiene
porqué ser el mismo que el del
estator, sí será igual el número de
polos. Los devanados del rotor
están
conectados
a
anillos
colectores montados sobre el
mismo eje
Los conductores del rotor están
igualmente distribuidos por la
periferia del rotor. Los extremos
de estos conductores están
cortocircuitados, no habiendo
conexión con el exterior. La
posición inclinada de las ranuras
mejora el arranque y disminuye
el ruido
Motor Asíncrono o de Inducción:
► Motor Asincrónico tipo Jaula de Ardilla
Rotor de jaula simple
Motor Asíncrono o de Inducción:
► Motor Asincrónico de Rotor Bobinado
siendo
Rr
s=
C
A
s  =
s −   100
s
A = 3 V 2 
p M

= cte
 L1
6. TIPOS DE MOTORES
6.1 Motor con Rotor Bobinado
Los motores con rotor bobinado tienen el rotor con una
construcción similar a la de los alternadores.
El rotor está formado por un cilindro a base de chapas
magnéticas con su correspondiente ranura, donde se
aloja el bobinado eléctrico rotórico cuyo principio de
fase van conectados a tres anillos sobre los que se
deslizan las escobillas que a su vez van conectadas a
las resistencias de arranque y regulación.
Su funcionamiento es similar al motor trifásico de rotor
de cortocircuito. Este tipo de motores es muy empleado
en potencias medias, cuando había que cuidar mucho
la reducción de intensidad en el periodo de arranque,
obteniendo al mismo tiempo un buen par inicial de
arranque.
Características principales:
• Corriente inicial de arranque <2,5In.
➢ Par inicial de arranque <2,5Mn.
• Ventajas de este motor
➢ Posibilidad de regular los valores en el arranque.
➢ Muy buena relación par/intensidad.
➢ No hay corte de tensión durante el arranque.
• Inconvenientes de este motor
➢ Motor más costoso.
➢ Necesita resistencia para el arranque.
➢ Tiene escobillas que requiere mantenimiento.
▪ Aplicaciones
➢ Motores que arrancan con carga, siendo el arranque
progresivo
MOTOR ASINCRONO DE ANILLOS ROZANTES
TRAZADO DE CARACTERISTICAS CON
CARGE DEL MOTOR DE ANILLOS
ROZANTES
Curvas Función de la Velocidad del Motor de Rotor
de Anillos Rozantes
Método de Arranque con Reóstato de Arranque de
Varias Posiciones
Reóstato de Potencia
Banco de Resistencias
Curvas de Arranque en un Motor de Rotor Bobinado
de Anillos Rozantes con Reóstato de Arranque
Aplicaciones Recomendadas
Arranque de Motor de Anillos Rozantes Secuencial
por Medio de Resistencias Rotoricas
Molinos de Mineral
Chancadoras de Mineral
Huinches de Izaje
Otras Formas de Reducir la Velocidad
Comparativo de Distintos Tipos de Arrnque
TECNOLOGIA: MOTORES ASINCRONOS DE VARIAS
VELOCIDADES
13/11/2020
TECNOLOGIA: MOTORES ASINCRONOS DE VARIAS
VELOCIDADES
13/11/2020
Otras Formas de Reducir la Velocidad Motor de
doble bobina
TECNOLOGIA: MOTORES ASINCRONOS DE VARIAS
VELOCIDADES
Motor de Bobinados Independiente
13/11/2020
TECNOLOGIA: MOTORES ASINCRONOS DE VARIAS
VELOCIDADES
Esquema de Fuerza para arranque de Motor de
Bobinados Independiente
13/11/2020
TECNOLOGIA: MOTORES ASINCRONOS DE VARIAS
VELOCIDADES
Esquema de Mando para arranque de Motor de
Bobinados Independiente
13/11/2020
TECNOLOGIA: MOTORES ASINCRONOS DE VARIAS
VELOCIDADES
Esquema de Fuerza para arranque de Motor de
Bobinados Independiente e Inversión de Giro
TECNOLOGIA: MOTORES ASINCRONOS DE VARIAS
VELOCIDADES
Esquema de Fuerza para arranque de Motor de
Bobinados Independiente e Inversión de Giro
13/11/2020
Otras Formas de Reducir la Velocidad Motor de en
Conexión Dahlander.
TECNOLOGIA: MOTORES ASINCRONOS DE VARIAS
VELOCIDADES
MOTOR DAHLANDER
13/11/2020
TECNOLOGIA: MOTORES ASINCRONOS DE VARIAS
VELOCIDADES
MOTOR DAHLANDER
13/11/2020
TECNOLOGIA: MOTORES ASINCRONOS DE VARIAS
VELOCIDADES
MOTOR DAHLANDER
13/11/2020
TECNOLOGIA: MOTORES ASINCRONOS DE VARIAS
VELOCIDADES
MOTOR DAHLANDER
Circuito de Fuerza para Arranque ∆- ʏ ʏ
13/11/2020
TECNOLOGIA: MOTORES ASINCRONOS DE VARIAS
VELOCIDADES
MOTOR DAHLANDER
Circuito de Mando para Arranque ∆- ʏ ʏ
13/11/2020
Motor con Rotor en Jaula de Ardilla
• Llamados también motores de rotor en cortocircuito; tienen su rotor constituido
por un cilindro conformado por chapas magnéticas, teniendo lo extremos dos
anillos unidos entre sí por medio de barras (conductores) que forman el
conjunto llamado “Jaula de Ardilla”.
• La forma de las barras son diferentes, según la forma constructiva y
prestaciones dadas por el propio motor.
• Tienen una gran importancia industrial
Motor con Rotor en Doble Jaula de
Ardilla
6.4 Motor con Rotor de Ranuras Profundas
7. Conexión de los Devanados
7.1 Cambio del sentido de giro del motor
8. Aplicación de los motores
Los motores industriales con aplicados en el funcionamiento de las
diversas máquinas que trabajan con corriente, por ejemplo:
electrobombas, elevadores, máquinas herramientas, ventiladores.
Cuestionario
Pregunta 1
Son características del motor con rotor bobinado con carga:
1. Se utiliza cuando la transmisión de potencia es demasiado elevada (a partir de 200KW)
y es necesario reducir corrientes de arranque.
2. Colocando resistencias variables en serie a los bobinados del rotor se consigue
suavizar la corriente de arranque.
3. Se utiliza cuando se desea reducir la velocidad del eje.
4. Su rotor está compuesto por una jaula de ardilla.
5. Su diseño requiere un arranque con resistencias rotóricas
a. VFFVV
c. VVVFV
b. VVFFF
d. FFVVF
e. FFFVV
Cuestionario
Pregunta 2
El freno de corrientes parásitas es conocido también como:
a. Freno de disco.
c. Freno de inducción o freno
eléctrico
e. Freno mecánico.
b. Freno de zapata. d. Freno amortiguado.
Pregunta 3
El par de arranque:
a. Es el par que va a desarrollar el motor para romper sus condiciones iniciales de
inercia y pueda comenzar a operar.
b. Es el momento en que el rotor ha tomado su máxima velocidad.
c. Es la diferencia de velocidad del rotor con la del estator
d. Es la velocidad del sincronismo.
e. Es la potencia del motor..
Cuestionario
Pregunta 4
Cuando el motor se calienta exageradamente es una posible causa:
1. Regulación velocidad y par.
2. Altos pares de arranque.
3. Adecuados para enfrentarse a altos pares resistentes o de inercia en el arranque.
4. Aplicaciones que requieren marcha y contramarcha frecuente y dinámica, sin pérdidas
en el arranque de cada ciclo.
5. Adecuados para arrancar en carga.
a. VVFVV
c. VVFFV
b. VVVVV
d. VVFFF
e. FFFFF
Cuestionario
Pregunta 5
El motor de rotor bobinado se calienta exageradamente, las causas pueden ser:
1. El motor esta sobrecargado.
2. La ventilación es incorrecta.
3. Si el motor se calienta en vacío la conexión es defectuosa.
4. Tensión de la red es excesiva.
5. El motor no está alimentado de la red de energía.
a. VVFVV
b. VVVVF
c. VVFFV
d. VVFFF
e. FFFFF
Cuestionario
Pregunta 6
Las pérdidas en un motor de rotor devanado son:
1. Pérdidas en el cobre el estator.
2. Pérdidas en el núcleo.
3. Pérdidas en el cobre del rotor.
4. Pérdidas por fricción y ventilación.
5. Pérdidas diversas.
a. VVFFV
b. VVFFF
c. VVVVV
d. VVVFF
e. VFVFVF
Cuestionario
Pregunta 7
La fórmula de la potencia de entrada es:
a. Pent = √3 x UL x IL x cosØ
b. Pent = UL x IL x CosØ
c. Pent = √2 x UL x IL x CosØ
d. Pent = 2π x UL x IL x CosØ
e. Pent = √3 x UL x IL
Cuestionario
Pregunta 8
La potencia activa es:
a. Es la suma de la potencia activa con la aparente.
b. Es la multiplicación de la potencia activa con la aparente.
c. El factor de potencia es igual a la potencia activa dividida entre la potencia reactiva.
d. El factor de potencia es igual a la potencia activa dividida entre la potencia
aparente
e. Es la suma de todas las potencias
Cuestionario
Pregunta 9
Marque la expresión incorrecta:
a. La potencia activa está determinada en KW.
b. La potencia aparente está determinada en KVA.
c. La potencia Reactiva está determinada en KVAR.
d. La potencia aparente está determinada en KW
e. El cosØ es la división de la potencia activa y la aparente.
Cuestionario
Pregunta 10
Marque la expresión incorrecta:
a. La potencia activa está determinada en KW.
b. La potencia aparente está determinada en KVA.
c. La potencia Reactiva está determinada en KVAR.
d. La potencia aparente está determinada en KW
e. El cosØ es la división de la potencia activa y la aparente.
Cuestionario
Pregunta 10
Marque la expresión incorrecta de las precauciones de seguridad para con las escobillas
del motor de anillos deslizantes:
a. Verificar que tenga una correcta ventilación
b. Verificar el buen estado de los carbones.
c. Al realizar pruebas asegurase que no haya tensión.
d. Trabajar con el piso mojado y no requiere experiencia para realizar
mantenimiento de carbones
e. Verificar si tiene calentamiento excesivo.
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