CLASE DE MAQUINARIAS http://www.espol.edu.ec

1. CURVAS NORMALIZADAS María Fernanda Molina Morocho www . espol . edu . ec

2. CURVAS NORMALIZADAS PARA AMBOS CIRCUITOS EQUIVALENTES b) T = 7.04m 1 {V 1 2 /[(r 1 +r 2 ’/s) 2 +(x 1 +x 2 ’) 2 ]}r 2 ’/s I 2 ’ = V 1 / [(r 1 +r 2 ’/s) 2 +(x 1 +x 2 ’) 2 ] 1/2 s Tmax = r 2 ’/ [(r 1 ) 2 +(x 1 +x 2 ’) 2 ] 1/2 T max = 7.04m 1 V 1 2 /2n s [r 1 + [ r 1 2 +(x 1 +x 2 ’) 2 ] 1/2 ] Q = (x 1 + x 2 ’)/r 1 I 2 ’ Tmax = V 1 / [(r 1 +r 2 ’/s Tmax ) 2 +(x 1 +x 2 ’) 2 ] 1/2 Donde: I 2 ’ Tmax : Corriente que circula cuando hay Torque máximo a) T = 7.04m 1 {V th 2 /[(R th +r 2 ’/s) 2 +(x th +x 2 ’) 2 ]}r 2 ’/s T max = 7.04m 1 V th 2 /2n s [R th + [R th 2 +(x th +x 2 ’) 2 ] 1/2 ] s Tmax = r 2 ’/ [(R th ) 2 +(x th +x 2 ’) 2 ] 1/2 I 2 ’ = V th / [(R th +r 2 ’/s) 2 +(x th +x 2 ’) 2 ] 1/2 Q = (x th + x 2 ’)/R th I 2 ’ Tmax = V th / [(R th +r 2 ’/s Tmax ) 2 +(x th +x 2 ’) 2 ] 1/2

3. FUNCIONAMIENTO DE LA MAQUINA DE INDUCCION COMO FRENO Y GENERADOR Cuando produce un par en sentido contrario al movimiento. El par de frenado puede estar equilibrado por otro par, debido a la carga, de manera que mantenga la velocidad en un valor constante ( es lo que ocurre cuando se retiene el descenso de un vehículo en una rampa engranado una velocidad corta); puede ser superior al par de la carga, de modo que el motor va reduciendo su velocidad poco a poco, o es inferior al par de la carga, y el motor se acelera, pero mas lentamente de lo que haría de no existir dicho par de frenado. P mdes = m 1 I 2 ’ 2 [(1-s)/s]r 2 ’ (Potencia Mecánica Desarrollada) S = (n s – n)/n s (Deslizamiento) Cuando s = 0, n = n s y la velocidad relativa entre el flujo giratorio y el rotor es cero. FUNCIONAMIENTO COMO FRENO :

4. Como se ha mencionado a lo largo de este capitulo, se ha visto que las máquinas asíncronas tienen su mayor aplicación como motor, ya que como generador tienen un limitado campo de utilidad por su bajo rendimiento, además de su bajo factor de potencia. Analizando el comportamiento de la máquina de inducción para los diferentes rangos de valor del deslizamiento veremos como es su funcionamiento. INDUCCIÓN COMO GENERADOR Y COMO FRENO

5. CUANDO EL DESLIZAMIENTO ESTÁ ENTRE CERO Y LA UNIDAD . La velocidad del motor está entre reposo y sincronismo y el sentido de la rotación es el mismo que el del campo magnético giratorio. Por tanto, el signo positivo de la potencia indica acción motriz. CUANDO EL DESLIZAMIENTO ES MENOR QUE CERO . Es decir, el deslizamiento es negativo, el rotor es impulsado hacia delante en el mismo sentido que el campo giratorio y la velocidad real es mayor que la velocidad de sincronismo. Por tanto se ha invertido el sentido relativo de rotación entre el rotor y el campo magnético, por lo que las FEMS y corrientes del rotor están, así mismo, invertidas, lo que indica que la máquina ha variado de acción motriz a la acción generatriz. INDUCCIÓN COMO GENERADOR Y COMO FRENO

6. CUANDO EL DESLIZAMIENTO ES MAYOR QUE LA UNIDAD . El motor está siendo impulsado hacia atrás dentro del campo magnético giratorio hacia delante. La FEM del rotor continúa teniendo el mismo sentido que en reposo (o que cualquier velocidad entre sincronismo y reposo), pero se hace mayor en magnitud a causa de la gran velocidad relativa con que corta las líneas de inducción. La máquina se ha convertido en un freno eléctrico, de donde proviene el signo negativo de la potencia. INDUCCIÓN COMO GENERADOR Y COMO FRENO

7. INDUCCIÓN COMO GENERADOR Y COMO FRENO VENTAJAS: Requiere poco mantenimiento y su construcción es más sencilla. DESVENTAJAS: No se puede generar Potencia reactiva por sí sola. El Generador de Inducción tiene la posibilidad de trabajar aisladamente o puede trabajar en paralelo con Generadores Sincrónicos (éstos pueden darle la potencia reactiva para crear el flujo en la Máquina de inducción).

8. Si no hubiese en paralelo ningún generador sincrónico, se colocan bancos de condensadores para que generen el flujo. INDUCCIÓN COMO GENERADOR Y COMO FRENO

9. DIAGRAMA FASORIAL DEL GENERADOR DE INDUCCIÓN

13. Para analizar las diferentes características de los motores de inducción como arranque, aceleración, funcionamiento y eficiencia entre otros, es necesario determinarlos por medio de ciertos ensayos o pruebas como prueba en vacío, prueba a rotor bloqueado, etc. Las pruebas deben llevarse a cabo en condiciones muy controladas ya que la resistencia varía con la temperatura y con la frecuencia; además deben hacerse bajo normas estándares como la norma 112 de la IEEE. DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL CIRCUITO EQUIVALENTE

14. Esta prueba se realiza con el eje del motor girando libremente y al voltaje nominal, aquí todas las perdidas se carga en el estator del motor; se toman las diferentes lecturas de los instrumentos de medición cuando este en equilibrio (ver figura 3.10.1) En condiciones de vacío, la potencia de entrada medida por los vatímetros debe ser la misma que las perdidas en el motor. Por ser el deslizamiento mínimo, puede considerarse a las pérdidas magnéticas, las pérdidas en el cobre del rotor, las corrientes del rotor como insignificantes. Las pérdidas en el cobre del estator está dada por: Entonces la potencia total será la suma de las perdidas por el cobre del devanado del estator más las perdidas en el núcleo, más la perdidas por histéresis más otras perdidas varias como son las sufridas por la fricción, por altas frecuencias, etc.. En resumen Dada la potencia de entrada al motor se puede determinar las perdidas rotacionales de la máquina ENSAYO EN VACÍO

15. ENSAYO EN VACÍO

16. ENSAYO EN VACÍO

17. ENSAYO EN VACÍO