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1. ESCUELA POLITÉCICA NACIONAL
FACULTA DE INGENIERÍA MECÁNICA
MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Nombre: Joel Cachaguay Chiluisa
Grupo: Gr 1
PREGUNTAS MOTORES DE INDUCCIÓN
6-1. ¿Qué es el deslizamiento y la velocidad de deslizamiento de un motor de inducción?
La velocidad de deslizamiento se define como la diferencia entre la velocidad síncrona y la velocidad del rotor. El
deslizamiento es igual a la velocidad relativa expresada como una fracción de la unidad o un porcentaje, es decir la
velocidad de deslizamiento sobre la velocidad síncrona.
6-3. ¿Por qué es imposible que un motor de inducción opere a velocidad síncrona?
Si la velocidad del motor es igual a la velocidad síncrona no habrá ningún voltaje inducido. Es decir, el rotor reducirá su
velocidad como resultado de las perdidas por fricción. Un motor de inducción puede acelerar hasta llegar cerca de la
velocidad síncrona, pero nunca puede llegar a ser igual a ella.
6-5. ¿Qué elemento del circuito equivalente tiene el control más directo sobre la velocidad en la que se presenta el par
máximo?
El par inducido se expresa de manera directa en términos de potencia en el entrehierro y velocidad síncrona, la cual no
varía. El conocimiento de PEH (Potencia en el entrehierro) brinda automáticamente el valor de par máximo. El par máximo
inducido se presentará cuando la potencia consumida por este resistor sea máxima. El par máximo es directamente
proporcional a la resistencia del rotor.
6-7. ¿Qué es un rotor de doble jaula? ¿Por qué se utiliza? ¿Qué clase(s) de diseño NEMA se puede(n) construir con él?
Se utilizan para producir una resistencia de rotor variable para combinar un par de arranque alto con una corriente de
arranque baja del diseño clase D con el bajo deslizamiento en operación normal y alta eficiencia del diseño clase A. Los
rotores de doble jaula de este tipo se utilizan para producir características NEMA clases B y C. Entre las posibles
características par-velocidad de un rotor con este diseño están las designadas como diseño clase B y diseño clase C. Los
rotores de doble jaula tienen la desventaja de ser más caros que otros tipos de rotores de jaula, pero son más baratos que
los diseños de rotor devanado. Permiten alcanzar algunas de las mejores características posibles de los motores con rotor
devanado (un alto par de arranque con una baja corriente de arranque y alta eficiencia en condiciones normales de
operación) a bajo costo y sin la necesidad de mantenimiento de los anillos rozantes y de las escobillas.
6-9. ¿Por qué es tan baja la eficiencia de un motor de inducción (con rotor devanado o de jaula de ardilla) ante
deslizamientos altos?
Mientras más grande sea el deslizamiento, menor será la fracción de potencia en el entrehierro que en realidad se
convierte a su forma mecánica, y entonces menor será la eficiencia del motor.
6-11. ¿Por qué es necesario reducir el voltaje que se aplica a un motor de inducción cuando se reduce la frecuencia
eléctrica?
Cuando se opera a velocidades menores a la velocidad base es necesario reducir el voltaje en los terminales aplicado
al estator para obtener una operación adecuada. El voltaje en los terminales aplicado al estator debe disminuir
linealmente con el decremento de la frecuencia del estator. A este proceso se le llama degradación. Si no se lleva a cabo,
se saturará el acero en el núcleo del motor de inducción y fluirán corrientes de magnetización excesivas en la máquina.

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MÁQUINAS ELÉCTRICAS
6-13. ¿Qué son los factores de código de arranque? ¿Qué nos dicen sobre la corriente de arranque de un motor de
inducción?
Para los motores de inducción de jaula, la corriente de arranque puede variar en forma amplia, variación que depende,
principalmente, de la potencia nominal del motor y de la efectividad de la resistencia del rotor en condiciones de arranque.
Para estimar la corriente del rotor en condiciones de arranque, todos los motores de jaula tienen una letra código de
arranque (que no se debe confundir con la letra de clase de diseño) en su placa de características. Esta letra código
establece los límites de la cantidad de corriente que el motor puede aceptar en condiciones de arranque.
6-15. ¿Qué información proporciona la prueba de rotor bloqueado?
En un motor de inducción para determinar los parámetros de su circuito, se aplica la prueba de rotor bloqueado o
prueba de rotor enclavado, corresponde a la prueba de cortocircuito de un transformador. En esta prueba se bloquea o
enclava el rotor para que no se pueda mover, se aplica un voltaje al motor y se miden el voltaje, la corriente y la potencia
resultantes. Cuando la corriente tiene su valor a plena carga, se miden el voltaje, la corriente y la potencia que fluyen en
el motor
6-17. ¿Qué acciones se toman para mejorar el funcionamiento de los modernos motores de inducción de alta eficiencia?
1. Se utiliza más cobre en los devanados del estator para reducir las pérdidas en el cobre.
2. Se incrementa la longitud del núcleo del rotor y del estator para reducir la densidad de flujo magnético en el entrehierro
de la máquina. Esto disminuye la saturación magnética de la máquina, lo que abate las perdidas en el núcleo.
3. Se utiliza más acero en el estator, lo que permite que se transfiera una mayor cantidad de calor hacia afuera del motor
y se reduce su temperatura de operación. Se rediseño el ventilador del rotor para reducir las pérdidas por rozamiento con
el aire.
4. El metal que se utiliza en el estator es acero eléctrico de alto grado con bajas perdidas por histéresis.
5. El acero, de muy alta resistividad interna, se lamina en calibres especialmente delgados (esto es, las láminas se ubican
muy cerca las unas de las otras). Ambos efectos tienden a reducir las pérdidas por corrientes parasitas en el motor.
6. El rotor se maquina cuidadosamente para producir un entrehierro uniforme, lo que reduce las perdidas misceláneas en
el motor.
6-19. ¿En que se utiliza normalmente un generador de inducción?
La gran ventaja del generador de inducción es su simplicidad. Un generador de inducción no requiere de un circuito de
campo separado y no tiene que operar continuamente a una velocidad fi ja. Mientras más grande sea el par aplicado a su
eje (hasta cierto punto), mayor será la potencia de salida resultante. El hecho de que no requiere ningún regulador
complicado hace de este generador una buena opción para utilizarlo en molinos de viento, sistemas de recuperación de
calor y otros sistemas de potencia suplementarios similares que están conectados a un sistema de potencia existente. En
este tipo de aplicaciones los capacitores pueden suministrar la corrección del factor de potencia y el sistema de potencia
externo puede controlar el voltaje en los terminales del generador.
6-21. ¿Cómo afectan los diferentes patrones de voltaje-frecuencia las características par-velocidad de un motor de
inducción?
Si el voltaje en el estator varia linealmente con la frecuencia por debajo de la velocidad base y se mantiene constante
en un valor nominal superior a la velocidad base, la familia resultante característica par-velocidad será la que se observa
en la Fug.1. La velocidad nominal del motor que se muestra en la Fig.1 es de 1 800 r/min.

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Fig.1 Velocidad mecánica en función de la frecuencia [1]
6-23. Se producen dos motores de inducción de 480 V y 100 hp. Uno se diseña para una operación de 50 Hz y el otro
para una operación de 60 Hz, pero en todo lo demás son similares. ¿Cuál de los dos es más grande?
En las máquinas eléctricas, como un motor o un transformador, la frecuencia afecta al diseño del núcleo, ya que cambiarán
la inducción. Una máquina para una frecuencia mayor es más eficiente y necesita menor sección de núcleo que una
máquina para una frecuencia menor. Lo que pasa es que la variación entre 50 y 60Hz es poco, de hecho, muchos
fabricantes ofrecen maquinas que pueden funcionar tanto a 50 como 60Hz, en caso de un motor, a mayor frecuencia,
mayor velocidad de giro. Pero otro caso son los transformadores de los aviones. La corriente funciona a 400Hz y con esto
se consigue transformadores mucho más ligeros que los de 50Hz. De hecho, a bajas frecuencias los núcleos son de chapas
de hierro mientras que con altas frecuencias los núcleos son de ferrita.
Bibliografía
[1] S. J. Chapman, MÁQUINAS ELÉCTRICAS, Quinta. México: McGrawHill, 2012.