ENERGA GEOTRMICA

TEMA: TIPO DE CONEXIONES EN MOTORES ELECTRICOS ASINCRONOS TRIFASICOS CON ROTOR JAULA DE ARDILLA

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

LABORATORIO DE MAQUINAS ELCTRICAS II

PROFESOR : ING. MARIO BENAVIDES PALOMINO

TEMA : EXPERIENCIA N 2

SECCION : VII ME- 1

ALUMNOS : CABANA LUCANA GUIAN CARLOS

MARCO TEORICO

Motores Asncrono o de induccin

Los motores asncronos o de induccin son aquellos motores elctricos en los que el rotor nunca llega a girar en la misma frecuencia con la que lo hace el campo magntico del estator. Cuanto mayor es el par motor mayor es esta diferencia de frecuencias.

Jaula de ardilla

Un rotor de jaula de ardilla es la parte que rota usada comnmente en un motor de induccin de corriente alterna. Un motor elctrico con un rotor de jaula de ardilla tambin se llama "motor de jaula de ardilla". En su forma instalada, es un cilindro montado en un eje. Internamente contiene barras conductoras longitudinales de aluminio o de cobre con surcos y conectados juntos en ambos extremos poniendo en cortocircuito los anillos que forman la jaula.

TIPOS DE BOBINADOS DE CORRIENTE ALTERNA

Cada fase del devanado trifsico est formada por varias espiras formando bobinas, conectadas de forma que se sumen las fuerzas electromotrices engendradas en los conductores. El bobinado de cada fase es de tipo tambor y abierto (con un principio y un final). Las fases deben ser idnticas y desfasadas entre s, basndose en el ngulo caracterstico del sistema (120 elctricos en el devanado trifsico).

Las bobinas del devanado forman grupos que pueden ser segn su forma:

Concntricos.

Imbricados.

Ondulados.

Segn la manera de conexin de los grupos de bobina de una misma fase, el devanado puede ser conectado:

Por polos.

Por polos consecuentes.

BOBINADOS CONCNTRICOS

En los bobinados concntricos las bobinas de un grupo polar son de diferentes tamaos, y se van situando sucesivamente unas dentro de las otras.

Los bobinados concntricos pueden ser construidos tanto por polos como por polos consecuentes. La forma de ejecutar los bobinados de una y dos fases es por polos (el bobinado monofsico concntrico por polos), mientras que en los bobinados trifsicos se realizan por polos consecuentes (el bobinado trifsico concntrico por polos consecuentes, se puede observar en la figura 1.12).

Cuando se usa la conexin por polos consecuentes, el valor medio de los pasos de las bobinas de un grupo polar es igual al paso polar.

BOBINADO IMBRICADO

Los bobinados imbricados estn realizados con bobinas de igual tamao y forma. En los bobinados imbricados, un grupo polar se obtiene conectando en serie varias bobinas de una misma fase, todas ellas correspondientes al mismo polo (una representacin grfica del bobinado imbricado se puede observar en la fig. 14. Por esta razn, en estos bobinados hay que retroceder para conectar el final de una bobina con el principio de la siguiente (pues el final de una bobina est por delante del principio de la siguiente con la que se conecta como se puede observar en las figuras 1.14

BOBINADO POR POLOS

Un bobinado es por polos cuando el final de un grupo de bobinas est conectado con el final del siguiente, y el principio de un grupo con el principio del siguiente, dejando sin conectar el principio del primer grupo y el principio del ltimo, que sern el principio y el final, respectivamente de la fase. En la figura 1.8 se puede observar el bobinado por polos. En un bobinado por polos, el nmero de grupos por fase es igual al nmero de polos. Y el nmero total de grupos, es el nmero de grupos por fase, por el nmero de fases.

BOBINADO POR POLOS CONSECUENTES

Un bobinado es por polos consecuentes cuando el final de un grupo de bobinas est conectado con el principio del siguiente, dejando sin conectar el principio del primer grupo y el final de ltimo, que sern el principio y el final, respectivamente de la fase. En la figura 1.9 se puede observar el bobinado de polos consecuentes. En los bobinados de polos consecuentes, el nmero de grupos por fase es igual al nmero de pares de polos, y el nmero total de grupos es el nmero de grupos por fase, por el nmero de fases.

CARACTERISTICAS DEL MOTOR JAULA DE ARDILLA:

VELOCIDAD

3600 RPM

RANURAS

36

FRECUENCIA

60 HZ

Hallando los clculos para su conexin por polos consecuentes:

a) Nmeros de Polos (P)

P = = = 2 polos

b) Nmeros de Ranuras por polo y por fase ( q )

q = = = 6

q = 6 Ranuras por polo y por fase

c) Paso de la Bobina ( G )

G = = = 18

G = 18 Ranuras por polo

CARACTERISTICAS DEL MOTOR JAULA DE ARDILLA:

VELOCIDAD

1200 RPM

RANURAS

36

FRECUENCIA

60 HZ

Hallando los clculos para su conexin por polos consecuentes:

a) Nmeros de Polos (P)

P = = = 6 polos

b) Nmeros de Ranuras por polo y por fase ( q )

q = = = 2

q = 2 Ranuras por polo y por fase

c) Paso de la Bobina ( G )

G = = = 6

G = 6 Ranuras por polo

CUESTIONARIO:

a) Cmo se clasifican los motores de corriente alterna?

Los motores de corriente alterna se clasifican por su velocidad de giro, por el tipo de rotor y por el nmero de fases de alimentacin.

a) Por su velocidad de giro:

Asncronos

Sncronos

b) Por el tipo de rotor:

Motores de anillos rozantes.

Motores con colector

Motores de jaula de ardilla

c) Por su nmero de fases de alimentacin:

Monofsicos

Bifsicos

Trifsicos

El motor asncrono trifsico est formado por un rotor que puede ser de 2 tipos

Jaula de ardilla

Rotor bobinado

b) de qu material est compuesto el circuito magntico de los motores elctricos de corriente alterna?

Como todas las mquinas elctricas, un motor elctrico est constituido por un circuito magntico y dos elctricos, uno colocado en la parte fija (estator) y otro en la parte mvil (rotor).

El circuito magntico de los motores elctricos de corriente alterna est formado por chapas magnticas apiladas y aisladas entre s para eliminar el magnetismo remanente.El circuito magntico est formado por chapas apiladas en forma de cilindro en el rotor y en forma de anillo en el esttor. El cilindro se introduce en el interior del anillo y, para que pueda girar libremente, hay que dotarlo de un entrehierro constante.El anillo se dota de ranuras en su parte interior para colocar el bobinado inductor y se envuelve exteriormente por una pieza metlica con soporte llamada carcasa.

c) Por qu llamamos al motor de rotor en corto circuito motor de jaula de ardilla?

El nombre de jaula de ardilla dado a este tipo de rotor corresponde a la similitud de forma entre una jaula de las que se utilizaban (o utilizan an) para encerrar una ardilla y la que tendra el rotor sin su ncleo de plancha magntica.

En su forma instalada, es un cilindro montado en un eje. Internamente contiene barras conductoras longitudinales de aluminio o de cobre con surcos y conectados juntos en ambos extremos poniendo en cortocircuito los anillos que forman la jaula

d) Qu diferencia hay entre un rotor en corto circuito y un rotor bobinado?

Los motores en cortocircuito son ms sencillos y econmicos pero consumen una elevada corriente durante su arranque, en cambio el motor de rotor bobinado, necesita una tencin exhaustiva y su mayor ventaja es el par de arranque que tiene.

Mecnicamente ninguna ambos tiene carcaza flecha tapas ncleo magntico etc., la nica diferencia q hay es q los de rotor bobinado tienen un ncleo magntico y alambre enrollado en este ncleo este bobinado puede ser trifsico o monofsico por lo cual en caso de ser trifsico se conectara en delta o estrella segn sea conveniente por medio de anillos rozantes montados en la flecha del motor, un rotor jaula de ardilla es q en la flecha est montado el ncleo magntico y en las ranuras tendremos barras de aluminio de fundicin interconectadas en sus dos extremos formando una jaula de ardilla q no tiene conexin con el exterioresta sera la nica diferencia entre un rotor bobinado y un jaula de ardilla

e) Qu conexin haras a un motor trifsico de tensiones de funcionamiento de 220/440V, si la tensin de lnea es 440?

No puede trabajar en arranque Y- porque en la voltaje de lnea es igual al voltaje de fase y segn datos del problema est motor est hecho para trabajar solo a 220 en y la tensin de lnea es 440 V por lo que debera trabajar en un arranque directo

.

f) De acuerdo con el cuadro de conexin mltiple, haga los diagramas de conexin para una arranque directo y un arranque estrella triangulo , para cada tipo de voltaje

Conexin: 220, 440 - directo y estrella triangulo

g) Qu relacin existe la intensidad absorbida por un mismo motor si lo arrancamos en estrella o en triangulo?

Si lo arrancamos en estrella la intensidades tanto de fase como de lnea son iguales

Silo arrancamos en triangulo la corriente de fase es igual al cociente de la corriente de lnea entra la raz de 3

h) cambia el sentido de giro de un motor trifsico si permutamos las tres fases que le llegan a la placa de bornes?

Si permutamos las tres fases el motor seguir girando en el mismo sentido

La nica manera de hacer q el motor gire en sentido opuesto es permutar solo 2 fases

i) Qu aparato utilizaras para comprobar la continuidad de los bobinados de un motor Cmo lo comprobaras?

Utilizamos el multitester en la funcin ohmmetro, si hay continuidad en el instrumento se marcara cierta resistencia

j) Qu aparato utilizaras para comprobar la resistencia de aislamiento de los bobinados de un motor Cmo lo comprobaras?

Utilizamos el mehgometro.

Medimos el aislamiento entre bobinas y respecto a masa

k) Para un motor que funciona 440V Qu tensin de corriente continua habr que someterlo para realizar el ensayo de la resistencia de aislamiento?

l)

m) De las pruebas realizadas para un arranque directo y estrella triangulo registrar las medidas obtenidas de los ensayos en la hoja de protocolo.

CUADRO DE PROTOCOLO DE PRUEBA DE LOS ENSAYOS:

TABLA N 1.- RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

DEVANADO

TERMINALES

R. AISLM. (M)

OBSERVACIONES

U1-MASA

60

V1 y w1 marcan bajo aislamiento, pero al probarlos con (u1, w1) hace que se regularice y marque 60Mohm) .

V1-MASA

4

ESTATOR

W1-MASA

4

U1-V1

60

U1-W1

60

V1-W1

1

CONTINUIDAD ENTRE LAS BOBINAS

11

TABLA N2 ARRANQUE DIRECTO PARA 220 V

VOLTAJE

CORRIENTE

POTENCIA ACTIVA

POTENCIA REACTIVA

POTENCIA APARENTE

TORQUE

VELOCIDAD

COS

222.6

0.47

29.5

32.09

104.87

0

1790

0.95

217

1.02

0.2

0.10

0.22

2.20

1650

0.90

TABLA N3 ARRANQUE DIRECTO PARA 440 V

VOLTAJE

CORRIENTE

POTENCIA ACTIVA

POTENCIA REACTIVA

POTENCIA APARENTE

TORQUE

VELOCIDAD

COS

230

0.46

27.10

102.9

105.6

0

1790

0.25

228

1.01

0.19

0.13

0.23

2.3

1662

0.83

TABLA N4 ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO PARA 220 V

VOLTAJE

CORRIENTE

POTENCIA ACTIVA

POTENCIA REACTIVA

POTENCIA APARENTE

TORQUE

VELOCIDAD

COS

130

0.78

28.29

97.03

101.41

0

1787

0.28

127.4

1.72

0.09

0.22

0.12

2.75

1652

0.84

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