CUESTIONARIO de Maquinas Electricas

7/31/2019 CUESTIONARIO de Maquinas Electricas

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CUESTIONARIO:

1. A que se denomina Velocidad sncrona?Se llama velocidad sncrona o velocidad del sincronismo a la velocidad de giro de un motor

cuando esta es igual a la velocidad del campo magntico del estator. La velocidad sncrona

es constante y depende de la frecuencia de la tensin de la red elctrica a la que estconectado el motor y del nmero de pares de polos del motor.

Como en el caso de los motores trifsicos, la velocidad sncrona de todos los motores deinduccin monofsicos, est dada por la ecuacin:

Donde:ns = Velocidad sncrona dada en r.p.m. (revoluciones por minuto).

= Frecuencia de la fuente en Hz (Hertz).

p= Numero de polos.

2. Puede un motor 3 de induccin operar a la velocidad sncrona? Qu ocurre siel motor opera a dicha velocidad sncrona?

Si pueden opera un motor 3 de induccin a la velocidad sncrona ya que esta tiene la

caracterstica de que su velocidad de giro es directamente proporcional a la frecuencia dela red de corriente alterna que lo alimenta.

Si al motor 3 de induccin se le opera con dicha velocidad sncrona, ocurrir que seguirel mismo concepto del motor sncrono que utiliza un campo magntico giratorio

producido por el estator, pero ahora el rotor consta de electroimanes o de imanespermanentes que giran sincrnicamente con el campo del estator (Motor sncrono esutilizado en aquellos casos en que los que se desea velocidad constante).

3. Qu es el deslizamiento en un motor 3 de induccin?El deslizamiento de una maquina de induccin, se define como la velocidad relativa entre

el campo magntico producido por las corrientes inyectadas en el estator y la velocidad

mecnica del rotor, por unidad de velocidad del campo:

s=

Siendo s el porcentaje de deslizamiento para fines de clculo. S es la velocidad sncrona(120f/P) en rpm del campo magntico rotatorio producida por el estator; y Sr es la

velocidad del rotor en rpm.

4. A mayor carga en el eje de la mquina. Es verdad que el deslizamiento es menor?Explique.

Cuando se aplica una mayor carga, la velocidad del rotor se hace mayor que la sncrona, lo

que en la formula mencionada anteriormente har que el valor del deslizamientodisminuya a medida que esto suceda.


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5. Puede un motor 3 de induccin operar con deslizamiento negativo? ExplicarEn general a la velocidad del campo se le denomina velocidad sncrona de la mquina, y el

deslizamiento indica que tan cerca se encuentra la mquina de esta velocidad. Si el rotorde la mquina gira a una velocidad mayor que la sncrona, el deslizamiento se hace

negativo, por lo cual si el deslizamiento es negativo puede seguir operando ya que lavelocidad del motor trifsico de induccin es mayor que la velocidad del rotor.

6. Qu importancia tiene en la prctica invertir el sentido de giro de un motor 3de induccin?

Tiene una gran importancia como por ejemplo en las maquinas herramientas, como torno,fresadores, etc., que la inversin se realiza con cierta frecuencia, esta maniobra se realizamediante contactores cuyo control se consigue por medio de pulsadores, finales de

carrera, temporizadores, etc.

No es conveniente hacer la inversin bruscamente sino esperar a que el motor este parado

y luego invertir el sentido de giro.

7. Para invertir el sentido de giro de un motor 3 de induccin. Qu se debe hacer?Para invertir el sentido de giro del motor trifsico de induccin cuando la maquinaaccionada tenga que girar en dos sentidos, bastar con cambiar dos de las tres fases de

alimentacin del motor para que invierta el sentido, que se consigue porque se cambia el

sentido del campo giratorio del estator y por consiguiente el de inducido.

8. Analizar la razn de la inversin del sentido de giro del un motor 3 deinduccin.

La razn de los inversores consta de un equipo de dos contactores enclavados entre s de

tal manera que si funciona uno el otro no funcione, o sea que exista un enclavamientoentre ellos, pues si pudiese conectar los dos contactores a la vez al estar cambiadas dos de

las tres fases se producira un cortocircuito.

9. Bajo qu condiciones se realiza la prueba de vaco de un motor 3 deinduccin?

Primeramente el ensayo de vacio para un motor trifsico de induccin mide las prdidas

rotacionales del motor y proporciona informacin sobre su corriente de magnetizacin.Algunos vatmetros, un voltmetro y tres ampermetros se conectan a un motor de

induccin, el cual se deja rodar libremente.

La nica carga en el motor es la friccin y las prdidas por vendaval, por tanto, toda laPCONV de este motor la absorben las prdidas mecnicas y el deslizamiento del motor esmuy pequeo. Con el deslizamiento muy pequeo, la resistencia correspondiente a supotencia convertida R2(1-x)/s, es mucho ms grande que la resistencia correspondiente a

las prdidas del cobre del rotor R2 y mucho ms grande que su reactancia X2.

Por lo tanto las condiciones son:

En este motor, en condiciones de vaco, la potencia de entrada dbilmente medida debe

ser igual a las prdidas en el motor. Las prdidas en el cobre del rotor se desprecian,porque la corriente I2 es extremadamente pequea. Las prdidas en el cobre del estator se

dan por:

PSCL = I21R1


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Y entonces, la potencia de entrada debe ser igual a:

Pant = PSCL + PNUCLEO + PF&W + PMISN = 3* I21R1 + PROT

En donde PROT es la perdida rotacional del motor:

PROT = PNUCLEO + PF&W + PMISN

Entonces, si se conoce la potencia de entrada al motor, pueden determinarse las prdidas

rotacionales del mismo.

El circuito equivalente que describe el funcionamiento del motor en estas condicionescontiene las resistencias RC Y R2(1-s)/s en paralelo con la reactancia de magnetizacin XM.

La corriente necesaria para establecer un campo magntico es bastante grande en un

motor de induccin, debido a la alta reluctancia de su entrehierro, por lo cual la reactanciaXM ser mucho ms pequea que las resistencias que estn en paralelo con ella y el factor

de potencia total de entrada ser muy pequeo. Con una corriente de atraso tan grande, lamayor parte de la cada de voltaje se dar a travs de los componentes inductivos del

circuito. Entonces, la impedancia de entrada equivalente es aproximadamente.

Y si X1 puede encontrarse en alguna otra forma, se conocer la impedancia de

magnetizacin XM del motor.

10.Es razonable despreciar las prdidas por efecto Joule del devanado estatrico ylas prdidas mecnicas en la prueba de vaco?

11.Con los valores obtenidos en la prueba de vaco determinar los parmetros devaco del modelo circuital por fase del motor y dibujar dicho modelo circuitalpor fase.

12.Si se quisiera determinar los parmetros de vaco con el menor error posible.Qu se tendra que hacer? Explicar.

13.Bajo qu condiciones se realiza la prueba de cortocircuito a un motor 3 deinduccin?

Para tener en cuenta que es el ensayo de corto circuito y sus condiciones mencionamos

que puede realizarse en un motor de induccin , para determinar los parmetros de sucircuito, se denomina ensayo del rotor bloqueado. Este ensayo corresponde al de corto

circuito en los transformadores. En l, el rotor est bloqueado de modo que no se puedemover, se le aplica un voltaje al motor y se miden el voltaje, la corriente y la potencia

resultante.

Condiciones para el ensayo: Las conexiones para el ensayo del rotor bloqueado. Pararealizarlo, se aplica un voltaje de CA al estator y el flujo de corriente de ajusta para que sea

aproximadamente igual al valor de plena carga, cuando la corriente tiene un valor de plena

carga, se miden el voltaje, la corriente y la potencia que fluye en el motor. Obsrvese quecomo el rotor no se mueve, el deslizamiento s = 1 y por eso la resistencia R2/s del rotor es

M

nl

eq XXI

VllZ

1

.1


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precisamente igual a R2. Como R2 y X2 son tan pequeos, casi toda la corriente de entrada

circulara a travs de ellos, en lugar de hacerlo a travs de una reactancia de magnetizacin

mucho ms grande XM. Por tanto, en estas condiciones, el circuito parece una combinacin

en seria de X1, X2, y R2.

Despus de que los ensayos de voltaje y frecuencia se han llevado a cabo, el flujo decorriente en el motor se ajusta rpidamente hasta un valor cercano al valor nominal y se

mide la potencia, el voltaje y las corrientes de alimentacin del motor se hallan por mediode:

cos3 ITENT IVP

De tal modo que le factor de potencia del rotor bloqueado se encuentra mediante

Y el ngulo de impedancia es precisamente igual a cos-1 (FP).

La magnitud de la impedancia total en el circuito del motor en este momento es

Y el ngulo de impedancia total es , por tanto.

ZLR = RLR + JxLR = lzLRl cos + jlZLRl sen

La resistencia del rotor bloqueado RLR es igual a :

Mientras que la reactancia del rotor bloqueado XLR es igual a

XLR = X1 + X2

En donde X1 y X2 son las reactancias del estator y del rotor en la frecuencia del ensayo

respectivamente. La resistencia del rotor R2 puede encontrarse ahora por R2 = RLR R1En donde R1 se determin en el ensayo de CC. La reactancia total del rotor, referida al

estator, tambin puede encontrarse. Como la reactancia es directamente proporcional a lafrecuencia, la reactancia total equivalente a la frecuencia de funcionamiento normal puedeencontrarse mediante

IT

ent

IV

PFP

3cos

L

TLR

I

V

I

VllZ

31

RLR = R1 + R2

21 XXXX LR

ensayo

nominal

LR


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14.Porqu en la prueba de cortocircuito se desprecia la rama shunt del modelocircuital exacto?

15.Teniendo en cuenta los parmetros de la prueba de vaco y e cortocircuito,dibujar el modelo circuital exacto y el modelo circuital aproximado del motor

3 de induccin, indicando los valores numricos de sus parmetros.

16.Teniendo en cuenta los modelos circuitales, explicar la similitud que tiene elmotor 3 de induccin con el transformador de potencia?

Cuando la maquina accionada tenga que girar en dos sentidos, bastar con cambiar dos de las tres fases dealimentacin del motor para que invierta el sentido, que se consigue porque se cambia el sentido del campogiratorio del estator y por consiguiente el de inducido.

En las maquinas herramientas, como torno, fresadores, etc, que la inversin se realiza con cierta frecuencia, estamaniobra se realiza mediante contactores cuyo control se consigue por medio de pulsadores, finales de carrera,temporizadores, etc.

No es conveniente hacer la inversin bruscamente sino esperar a que el motor este parado y luego invertir elsentido de giro.

Los inversores constan de un equipo de dos contactores enclavados entre si de tal manera que si funciona unoel otro no funcione, o sea que exista un enclavamiento entre ellos, pues si pudiese conectar los dos contactores

a la vez al estar cambiadas dos de las tres fases se producira un cortocircuito.

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