UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO ING. MECATRONICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLOINGENIERIA MECATRONICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLOFACULTAD DE INGENIERIAE. A. P. INGENIERIA MECATRONICA

INFORME LABORATORIO N 06

TEMA: MOTOR DE INDUCCION TRIFSICO

CURSO : MAQUINAS ELECTRICASALUMNOS: PEREYRA GONZALES IRVIN RODRIGUEZ ZAVALETA ALEJANDRO SILVESTRE ACOSTA STEVEN VICITACIN PULIDO JUNIOR

TRUJILLO PER2015

MOTOR DE INDUCCIN TRIFSICO1. PROBLEMA Cules son los componentes y las conexiones bsicas de un motor trifsico asncrono? Cules son los cambios en las conexiones de un motor para producir una inversin de giro?

2. INFORMACIN TEORICA Y FORMULACIN DE HIPOTESIS

El motor de induccin es una maquinas rotatoria de CA donde la fuente de energa alimenta nicamente las bobinas del estator, en tanto la excitacin para el rotor se consigue por induccin en lugar de conectarse fsicamente a la fuente de energa, es decir no se necesita corriente de campo CC para poner en funcionamiento la mquina. Sus componentes se muestran en la Fig. 01.

Fig. 01: Componentes de un motor de induccin trifsico jaula de ardillaUn motor de induccin tiene fsicamente el mismo estator que una maquina sncrona, con diferente construccin del rotor. Hay dos tipos diferentes de rotores. A uno se le llama rotor devanado, mientras que al otro se le llama rotor de jaula de ardilla o rotor de barras tal como observa la Fig. 02.

Si el rotor de un motor de induccin girara a la velocidad sncrona , sus barras permaneceran estacionarias con relacin al campo magntico y no habra induccin de voltaje, entonces no habra ni corriente, ni campo magntico en el rotor. Sin campo magntico el momento de torsin inducido seria cero y el rotor se frenara. Por esto es un motor de induccin jams podr alcanzar la velocidad sncrona.

Fig. 02: Rotor de una jaula de ardilla o rotor de barrasSe denomina velocidad de deslizamiento a la diferencia entre la velocidad de sincrona y la velocidad del rotor

El deslizamiento s expresa la velocidad relativa en porcentaje:

Un motor de induccin trabaja induciendo voltajes y corrientes en el rotor de la mquina, pero a diferencia de un transformador la frecuencia del rotor no es necesariamente la misma que la frecuencia del estator . La frecuencia del rotor se expresa como:

DENOMINACION DE LOS EXTREMOS DE LAS FASES DE UN DEVANADO TRIFASICO

Los extremos de las fases de los bobinados de CA tienen una denominacin normalizada (norma UNE-EN 60034-8), las cuales estn representadas en la Fig. 03. Segn esta norma los tres principios de la fase se denominan y los finales . Antes se usaban las letras para los principios y las letras para los finales.

ARRANQUE ESTRELLA-TRIANGULO

En el arranque de un motor de induccin las corrientes que circulan por los bobinados son muy superiores a las corrientes nominales del motor. Dependiendo de las protecciones que se hayan colocado puede ocurrir que estas acten durante el arranque con una conexin en estrella ya que se aplica a los bobinados del motor una tensin menor y por tanto las corrientes de arranque son tambin menores. Una vez en movimiento las corrientes del motor disminuyen con lo cual es posible entonces efectuar un cambio de conexin a triangulo para as aprovechar toda la potencia del motor y evitando sobre intensidades que afecten a los sistemas de proteccin.

INVERSIN DE GIRO

Para efectuar el cambio de sentido de giro de los motores elctricos trifsicos nicamente es necesario intercambiar dos fases, pues cambiara el sentido de giro del campo magntico del estator y por tanto el sentido de giro del motor.

Para bobinas de paso diametral, donde la anchura de cada bobina es igual a un paso polar (distancia angular entre dos polos adyacentes), se puede determinar el nmero de polos de la maquina mediante la ecuacin:

Dnde:P : Nmero de polos de la mquina. : Anchura de la bobina en grados mecnicos.

HIPOTESIS

3. CONTRASTACIN DE HIPOTESIS

3.1. EQUIPO

a) Fuente trifsica con salida en delta d 12v por fase

b) 01 motor de induccinc) 01 voltmetro ACd) 01 tacmetroe) 01 ampermetro AC

b. c.

d. e.

3.2. DISEO EXPERIMENTAL

Implementacin:

3.3. REALIZACIN DEL EXPERIMENTO Y OBTENCIN DE DATOS

3.3.1. Identificacin de las partes componentes de un motor trifsico asncrono, del cual identificaran y reportaran las partes del componente.

3.3.2. Conexiones bsicas de un motor asncrono

1. Adecuar la fuente trifsica para una salida en delta de 12V por lnea.2. Identificar en los terminales del motor de induccin los inicios y finales de las fases de las bobinas segn la norma UNE-EN 60034-8. Mostrada en la Figura 3a.3. Conectar las bobinas del motor de induccin en estrella, tal como se muestra en el esquema de la Figura 4a.4. Medir los voltajes de fase y de lnea del motor, las corrientes de fase y lnea que recibe el motor, y la velocidad de giro indicando el sentido de giro del motor.TABLA 1: Conexin en estrella de un motor trifsico

Sentido de giro

2700Antihorario0.17126

0.172127

0.172126

5. Cambiar la secuencia de fases aplicada al motor elctrico y observar que sucede con el sentido de giro del motor: El motor cambia de sentido.

6. Conectar las bobinas del motor de induccin en delta tal como se muestra en la Figura 4b y repetir el tem 4.TABLA 2: Conexin en delta de un motor trifsico

Sentido de giro

3070Antihorario0.2630.51111

0.2770.52811

0.2830.52211

3.4. ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS

1. Para cada una de las dos conexiones del motor de induccin determinar:

Numero de polos del motor Velocidad sncrona

Conexin estrella:Nro. polos del motor(P)Velocidad sincrnica()(RPM)S (%)Frecuenciared(Hz)

23600900256060

Conexin deltaNro. polos del motor(P)Velocidad sincrnica()(RPM)S (%)Frecuenciared(Hz)

2360053014.7222226060

2. Para cul de los dos tipos de conexin son menores las corrientes de fase que experimentan las bobinas del motor. Las corrientes de fase son una fraccin de la corriente de lnea en el caso de la conexin en delta.

3. Utilice sus datos experimentales para justificar porque el arranque del motor debe ser estrella triangulo, y cmo afectara la vida til del motor. Se realiza este cambio para reducir el pico de corriente de arranque en los motores de induccin, tema que puede perjudicar la red y/o otros receptores durante el perodo de aceleracin de la mquina. Esta corriente, en conexin directa, puede alcanzar un valor igual a la corriente de lnea del motor. Y gracias a esta conexin la corriente de arranque se reducir con respecto de la corriente de lnea. Prolongando la vida til del motor.

4. Cuantas fases se requiere cambiar para tener una inversin de giro del rotor. Solo se requiere intercambiar dos fases cualesquiera para tener una inversin de giro del rotor.

4. CONCLUSIONES

La conexin en estrella - delta es un circuito que se emplea para lograr un rendimiento ptimo en el arranque de un motor. Por ejemplo, si tenemos un motor, y este es utilizado para la puesta en marcha de turbinas de ventilacin que tienen demasiado peso, pero deben desarrollar una rotacin final de alta velocidad, deberemos conectar ese motor polifsico con un circuito que nos permita cumplir con los requerimientos de trabajo. Hemos observado, que los motores que poseen mucha carga mecnica les cuesta comenzar a cargar y girar y terminar de desarrollar su velocidad final. Para ello, se cuenta con la conexin estrella-tringulo o estrella-delta.

5. TRANSFERENCIA

Investiga la funcin de cada uno de los componentes del motor de induccin.

a. Estator: es la parte fija del motor, est compuesta por la carcasa de acero que contiene al ncleo magntico del devanado estatrico o inductor. Esta carcasa sirve para proteger y disipar el calor generado dentro del motor a travs de sus aletas. El ncleo estatrico est compuesto por un conjunto de chapas de hierro apiladas, formado un cilindro hueco, en cuyo interior se alojar el rotor. En el interior de este ncleo se han practicado un conjunto de ranuras donde se bobinan el devanado inductor.

b. Rotor: es la parte mvil del motor. Acoplado al eje se sita el ncleo rotrico, en cuya superficie de alojan cierto nmero de barras conductoras cortocircuitadas en sus extremos mediante anillos conductores. Este tipo de rotores se llaman de jaula de ardilla. El eje de giro se sujeta a la carcasa mediante unos cojinetes o rodamientos, y transmiten el par de fuerzas a la carga mediante una transmisin mecnica de tipo engranaje, correa, o cadena, con embrague y/o freno mecnico. La transmisin hace la funcin de reductor de velocidad, adecuando la velocidad del motor a la velocidad de la carga.

c. Refrigeracin: si acoplamos un ventilador al eje de giro, ste refrigerar al motor cuando gire, evacuando el calor al exterior, esto se llama auto-ventilacin. Tambin existen motores con ventilacin forzada, si el ventilador tiene su propio motor, o refrigerados con agua, aceite.

d. Caja de bornes: Aloja a los terminales de los devanados estatrios para su conexin a la alimentacin. Existen 2 terminales por devanado, y un devanado por fase.

e. Entrehierro: Es el espacio de aire que separa el estator del rotor. Debe ser lo ms reducido posible para minimizar los flujos de dispersin y reducir la reluctancia del circuito magntico (el aire conduce peor el flujo magntico que el hierro).

Qu aplicaciones tiene el motor de induccin en la industria?

Motores de induccin monofsicos de corriente alternaLos motores de induccin son el sistema de accionamiento ms utilizado, desde menos de un caballo hasta cientos de caballos de potencia, cuando no se requiere variacin de la velocidad de giro. Los motores de induccin monofsicos son muy utilizados en aplicaciones de baja potencia. Por lo tanto, el diseo del rodamiento depende en gran medida de la aplicacin final del motor. Los tipos de motores de potencia fraccionada son:Motores de induccin de fase partidaEste tipo de motor tiene una buena eficacia y un par de arranque moderado. Son muy utilizados como motores de accionamiento para lavadoras, secadoras y lavavajillas.Motores de induccin de arranque por condensadorTienen el mismo rendimiento durante el funcionamiento que los motores de fase partida, pero un par de arranque ms elevado. Se utilizan principalmente en sistemas de accionamiento de lavadoras.Motores de condensador dividido permanenteLas principales caractersticas de este motor son su alta eficiencia, el funcionamiento silencioso y la reversibilidad continua. Esto hace que sea adecuado para una amplia gama de electrodomsticos, tales como lavadoras, secadoras, ventiladores y aparatos de aire acondicionado.Motores de polos partidosSon adecuados para aplicaciones de baja potencia (menos de 200 W). Se utilizan habitualmente en ventiladores domsticos pequeos.

6. BIBLIOGRAFIA[1] MAQUINAS ELECTRICAS Chapman, Stephen[2] MAQUINAS ELECTRICAS Fitzgerald[3] MAQUINAS ELECTRICAS Y TRANSFORMADORES Kosov, Irving[4] MAQUINAS ELECTRICAS Kostenko M.P.

MAQUINAS ELECTRICAS 2015-I