- •Maquinaria electrica II
- •Introducción.-
- •Inducción
- •Elementos constitutivos de la maquina de induccion
- •El rotor.-
- •Estator * Núcleo Magnético:
- •Devanados de corriente alterna
- •* Factor de Potencia (f.P.)
- •Se conectan
- •Se conectan
- •Devanado jaula de ardilla:
- •E: [Voltios] dt: [segundos]
- •Se conectan
- •Distribucion de flujo en la maquina sincronica
- •Fuerza magnetomotiva (fmm) en los devanados de corriente alterna
- •La permeabilidad del hierro y sus aleaciones son altas.
- •La fórmula anterior es de una onda alterna
- •Estator Entrehierro
- •El motor de induccion en reposo:
- •El motor de inducción con los anillos cerrados pero su rotor bloqueado mecánicamente.-
- •Con anillos abiertos:
- •Donde el deslizamiento s (variable) es:
- •Se concluye que las fmm del estator y del rotor en funcionamiento se mantienen estacionarias produciéndose un torque uniforme.
- •Diagrama fasorial y circuito equivalente del motor polifasico de induccion
- •Diagrama fasorial.-
- •Rango de s nominales (0.01 - 0.05)
- •Circuito equivalente.-
- •Diferencias entre circuitos reales y circuitos equivalentes
- •Diagrama de flujo de potencias
- •Relaciones de potencia y par motor
- •Curvas normalizadas
- •Funcionamiento de la maquina de induccion como freno y generador
- •Ventajas:
- •Diagrama fasorial del generador de induccion
- •Determinacion de parametros
- •Medicion de resistencia.-
- •Wheastone
- •Método Voltímetro-Amperímetro.-
- •Prueba de rotor bloqueado.-
- •Diagrama Circular
- •Linea del deslizamiento en el diagrama circular
- •Trazar por a un eje paralelo al eje de voltaje.
- •Prolongar la recta as hasta el punto p.
- •Prolongar bs hasta un punto t.
- •Trazar la línea cb que corte la línea tt’ en el punto t’’, donde la línea t’t’’ da el valor de s.
- •Rendimiento en el diagrama circular
- •Factor De Potencia En El Diagrama De Circulo
- •Factor De Potencia Máximo
- •Es el torque máximo que un motro desarrollará a voltaje y frecuencia nominal sin caida abrupta de la velocidad.
- •- Impedancia Primaria (Estator)
- •5 Hp (alambre devanado sobre cerámica)
- •2.B) Sistema Mediante Autotransformador:
- •Referencia
- •Arranque (marcha)
- •2.C) Sistema de Arranque Estrella – Delta:
- •Arranque (marcha)
- •2.D) Sistema de Arranque con Devanado Parcial:
- •2.E) Arranque a Voltaje Reducido con componentes de Estado Sólido:
Se conectan
Conexión Paralelo: Ia Id Ib Ic
Se conectan Se conectan
F ase II:
IIa IIb IIc IId
Conexión Serie: IIa IIb IId IIc
Se conectan
Conexión Paralelo: IIa IId IIb IIc
Se conectan Se conectan
F ase III:
IIIa IIIb IIIc IIId
Conexión Serie: IIIa IIIb IIId IIIc
Se conectan
Conexión Paralelo: IIIa IIId IIIb IIIc
Se conectan Se conectan
C
ONEXIÓN
ENTRE FASES ESTRELLA
DELTA
CONEXIÓN Y SERIE CONEXIÓN SERIE
CONEXIÓN Y PARALELO CONEXIÓN PARALELO
Ejemplo:
Tipo de devanado: Ondulado
Q = 24 ranuras
p = 4 polos
m = 3 (3)
Número de capas = 2
Paso completo
q = 24 / (4/3) = 2 ranuras / polo / fase
2
4
ranuras 720º E
x 180º E
x = (180)(24)/720 = 6 ranuras
2
4
ranuras 720º E
y 120º E
y = (120)(24)/720 = 4 ranuras
Sólo para una fase:
1+6 = 7+6 = 13+6 = 19
2+6 = 8+6 = 14+6 = 20
a
b
a b
19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
c
d
c
d
T T
Devanado jaula de ardilla:
Sólo existe en el rotor de la máquina de inducción Jaula de Ardilla.
A diferencia de los otros tipos de devanados, las ranuras están ocupadas por barras que pueden ser de cobre o aluminio.
Los extremos de las barras están cortocircuitados por anillos y de esta forma, el rotor queda como un circuito cerrado.
Hay devanados de:
S imple Jaula
Doble Jaula
Y tienen que ver con el funcionamiento de la máquina.
Anillos de Corto Circuito
Barras
FUERZA ELECTROMOTRIZ EN DEVANADOS DE CORRIENTE ALTERNA
De acuerdo a la Ley de Inducción de Faraday:
e = -(d/dt) 10-8 E = 4.44fN10-8 e = (Blv)10-8
Donde: n =120f/p
E: [Voltios] dt: [segundos]
l: [cms.]
d: [Maxwell]
B: [Gauss]
v: [cm/segs]
f: Frecuencia [ciclos]
N: Número de espiras de la bobina
n: Velocidad [RPM]
p: Número de polos
se tenían las siguientes condiciones:
El flujo enlazaba N espiras
Se supuso que la bobina tenía paso completo
La distribución de flujo es sinusoidal
Se usan bobinas de paso
fraccionario ( )
p
rotor siempre es igual a p estator
Q
m q = Q / (p/m)
p Sus
espiras están en serie.
p estator p rotor
FACTOR DE DISTRIBUCION:
nb: Número de espiras en una ranura o en una capa.
nb
S i hay dos capas:
Existe la misma magnitud de e (f.e.m. inducida) en cada bobina. Hay un retardo de tiempo para que el flujo pase por el núcleo.
nb se pueden representar por fasores
e
: Angulo entre ranuras
360o(p/2)
Q
Si q = Q /(p/m), despejo Q = qpm
= (360o p/2)/Q = (360o p/2) / (qpm) = 180º / (qm)
= 180º / qm
Entonces, tomando cada bobina (sólo cuatro para la deducción):
e Eb
E
e
Eb
e
Eb
e
Eb
e cambia de nomenclatura a Eb.
Eb = 4.44fnb10-8
Eb
Eb
Eb
Eb E
R
R
R
R
R
q/2
q
Eb
Eb/2
E
R
/2 E/2
q/2
R
q
Sen (/2) = (Eb/2)/R = Eb/2R Sen (q /2) = (E/2)/R = E/2R
Se define Kd (Factor de distribución):
Kd = E / (q Eb) ; Kd < 1
Relacionando las fórmulas de los triángulos:
Sen
q/2
E/2R E
Sen /2 Eb/2R Eb
S
Kd
q Sen/2 qEb
Despejando: E = KdqEb = Kdq(4.44fnb10-8)
E = 4.44f qnb Kd10-8
S
i
qnb
= Ng
E
= 4.44fNgKd10-8
Toma en consideración que las bobinas están distribuidas
FACTOR DE PASO:
B
Sen(x/)
x
=
B
Sen(x/)
x
(-)/2 (+)/2
(+)/2
Sen (x/)
dx
(-)/2
K
p
= Aa / Ana =
Sen (x/) dx
0
Kp = Sen (/2) ; Kp < 1
Si = , entonces Kp = 1 (paso completo).
E = 4.44fNg KdKp 10-8
Kdp
= KdKp
Donde Kdp: Factor de Devanado.
E = 4.44fNgKdp10-8
Kd
q |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
|
3 |
0.9666 |
0.96 |
0.958 |
0.957 |
0.9567 |
0.956 |
0.955 |
2 |
0.924 |
0.91 |
0.91 |
0.904 |
0.903 |
0.901 |
0.90 |
3 |
3.4% |
|
|
|
|
|
4.5% |
2 |
7.6% |
|
|
|
|
|
10% |
