Curvas de respuesta mecánica par - velocidad III Curvas de respuesta mecánica par - velocidad III Banda de dispersión Catálogos comerciales

Curvas de respuesta Curvas de respuesta mecánica par - velocidad IIImecánica par - velocidad III

Banda de Banda de dispersiódispersió

nn

Banda de Banda de dispersiódispersió

nn

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Curvas de respuesta Curvas de respuesta mecánica par - velocidad IVmecánica par - velocidad IV

Catálogos comercialesCatálogos comerciales

Par máximo de un motor Par máximo de un motor de inducción Ide inducción I

jXth Rth jXR’

IR’

S'RR

A

B

Vth

I1

+

jXth Rth jXR’

IR’

S'RR

A

B

Vth

I1

+

El par será El par será máximo cuando máximo cuando PPgg sea máxima, sea máxima, es decir cuando es decir cuando se transfiera a se transfiera a

RRRR’/S’/S la la máxima máxima potenciapotencia

El par será El par será máximo cuando máximo cuando PPgg sea máxima, sea máxima, es decir cuando es decir cuando se transfiera a se transfiera a

RRRR’/S’/S la la máxima máxima potenciapotencia

22 'XXRS

'RRthth

R 22 'XXRS

'RRthth

R TEOREMA TEOREMA

TRANSFERENCITRANSFERENCIA MÁX. POTA MÁX. POT

TEOREMA TEOREMA TRANSFERENCITRANSFERENCI

A MÁX. POTA MÁX. POT

22 'XXR

'RS

Rthth

RTMAX

22 'XXR

'RS

Rthth

RTMAX

22

2

2

3

'XXRR

VT

RthththS

thmax

22

2

2

3

'XXRR

VT

RthththS

thmax

Par máximo de un motor Par máximo de un motor de inducción IIde inducción II

Resistencia rotórica crecienteResistencia rotórica creciente

SSTMAX1TMAX1SSTMAX2TMAX2SSTMAX3TMAX3

ParPar

SS

22 'XXR

'RS

Rthth

RTMAX

22 'XXR

'RS

Rthth

RTMAX

EL deslizamiento al EL deslizamiento al que se produce el que se produce el

par máximo par máximo SÍ SÍ DEPENDE DE RDEPENDE DE RRR’’

EL deslizamiento al EL deslizamiento al que se produce el que se produce el

par máximo par máximo SÍ SÍ DEPENDE DE RDEPENDE DE RRR’’

Esta propiedad se usa para el Esta propiedad se usa para el arran-que mediante inserción de arran-que mediante inserción de

resisten-cias en máquinas de resisten-cias en máquinas de rotor bobinadorotor bobinado

Esta propiedad se usa para el Esta propiedad se usa para el arran-que mediante inserción de arran-que mediante inserción de

resisten-cias en máquinas de resisten-cias en máquinas de rotor bobinadorotor bobinado

El par máximo El par máximo NO depende de NO depende de la resistencia la resistencia rotórica Rrotórica RRR’’

El par máximo El par máximo NO depende de NO depende de la resistencia la resistencia rotórica Rrotórica RRR’’

22

2

2

3

'XXRR

VT

RthththS

thmax

22

2

2

3

'XXRR

VT

RthththS

thmax

Ensayo de rotor libreEnsayo de rotor libre

SS-1

'R :0S Si R

SS-1

'R :0S Si R

Xs Rs

U1

I0

XR’

X Rfe

Ife I

RR’ Xs Rs

U1

I0

XR’

X Rfe

Ife I

RR’

En vacío SEn vacío S0:0:

Al no circular corriente por RAl no circular corriente por RRR’ puede considerarse ’ puede considerarse que en este ensayo las pérdidas en el Cu son sólo que en este ensayo las pérdidas en el Cu son sólo

las del estatorlas del estator

Al no circular corriente por RAl no circular corriente por RRR’ puede considerarse ’ puede considerarse que en este ensayo las pérdidas en el Cu son sólo que en este ensayo las pérdidas en el Cu son sólo

las del estatorlas del estator

00

3I

V

Z

Línea

0

03

I

V

Z

Línea

20

00

3 I

PR

XXRZX s2

02

00 XXRZX s2

02

00

I0(t)I0(t)

Motor girando sin Motor girando sin cargacargaMotor girando sin Motor girando sin cargacarga

Condiciones Condiciones ensayo:ensayo:Condiciones Condiciones ensayo:ensayo:

W1W1

W2W2

A

U1(t)U1(t)++

++

++

V y f V y f nominalesnominales

V y f V y f nominalesnominales

ZZ

00

ImpedanciImpedancia por fase a por fase del motordel motor

ImpedanciImpedancia por fase a por fase del motordel motor

000 jXRZ 000 jXRZ

femecestcu PPPWWP 210 femecestcu PPPWWP 210

Ensayo de rotor bloqueado Ensayo de rotor bloqueado II

I1n(t)I1n(t)

Rotor Rotor bloqueadobloqueado

Rotor Rotor bloqueadobloqueado

Condiciones Condiciones ensayo:ensayo:Condiciones Condiciones ensayo:ensayo:

W1W1

W2W2

AUcc(t)Ucc(t)

++

++

++

V reducida e I V reducida e I nominalnominal

V reducida e I V reducida e I nominalnominal

V

El ensayo se realiza El ensayo se realiza subiendo gradualmente la subiendo gradualmente la tensión de ali-mentación tensión de ali-mentación hasta que la corrien-te hasta que la corrien-te

circulante sea la nominalcirculante sea la nominal

El ensayo se realiza El ensayo se realiza subiendo gradualmente la subiendo gradualmente la tensión de ali-mentación tensión de ali-mentación hasta que la corrien-te hasta que la corrien-te

circulante sea la nominalcirculante sea la nominal

3ccU3ccU

Xs Rs

I1n

XR’ RR’ Xs Rs

I1n

XR’ RR’

Se puede Se puede despreciar la rama despreciar la rama

paraleloparalelo


paraleloparalelo

Tensión de Tensión de ensayoensayo

muy reducidamuy reducida

Tensión de Tensión de ensayoensayo

muy reducidamuy reducida

Corriente por XCorriente por Xdespreciabledespreciable

Corriente por XCorriente por Xdespreciabledespreciable

Muy Muy pocas pocas

pérdidas pérdidas FeFe

Muy Muy pocas pocas

pérdidas pérdidas FeFe

RRfe fe

despreciabldespreciablee

RRfe fe

despreciabldespreciablee

ZZcccc

cccccc jXRZ cccccc jXRZ

'RRR Rscc 'RRR Rscc

'XXX Rscc 'XXX Rscc Se eliminaSe elimina

rama paralelorama paraleloSe eliminaSe elimina

rama paralelorama paralelo

Ensayo de rotor bloqueado Ensayo de rotor bloqueado IIII

Xs Rs

I1n

XR’ RR’ Xs Rs

I1n

XR’ RR’

3ccU3ccU


paraleloparalelo


paraleloparalelo

ZZcccc

rotcuestcucc PPWWP 21 rotcuestcucc PPWWP 21

n

cc

cc I

U

Z1

3n

cc

cc I

U

Z1

32

13 n

cccc

I

PR

2

13 n

cccc

I

PR

CÁLCULO CÁLCULO PARÁMETROS PARÁMETROS

CIRCUITO CIRCUITO EQUIVALENTEEQUIVALENTE



'XX,'X RSR 60 'XX,'X RSR 60

'XX,'X RSR 70 'XX,'X RSR 70

'XX RS 'XX RS 'XX,X RSS 40 'XX,X RSS 40

'XX,X RSS 30 'XX,X RSS 30

'XX RS 'XX RS

XXSS yy

XXRR’’

XXSS yy

XXRR’’

Regla empírica según tipo de Regla empírica según tipo de motormotor

Regla empírica según tipo de Regla empírica según tipo de motormotor

MOTOR CLASE MOTOR CLASE A:A:

MOTOR CLASE MOTOR CLASE A:A:

MOTOR CLASE MOTOR CLASE B:B:

MOTOR CLASE MOTOR CLASE B:B:

MOTOR CLASE MOTOR CLASE C:C:

MOTOR CLASE MOTOR CLASE C:C:

MOTOR CLASE MOTOR CLASE D:D:

MOTOR CLASE MOTOR CLASE D:D:

RRSS Se obtiene por medición Se obtiene por medición

directa sobre los devanados del directa sobre los devanados del estatorestator

RRSS Se obtiene por medición Se obtiene por medición

directa sobre los devanados del directa sobre los devanados del estatorestator





Ensayo de rotor bloqueado Ensayo de rotor bloqueado IIIIII

SXXX 0 SXXX 0XXXX

Después de aplicar la Regla Después de aplicar la Regla empírica anterior para obtener empírica anterior para obtener

las reactancias de rotor y estator las reactancias de rotor y estator se aplica el resultado del ensayo se aplica el resultado del ensayo

de vacíode vacío

Después de aplicar la Regla Después de aplicar la Regla empírica anterior para obtener empírica anterior para obtener

las reactancias de rotor y estator las reactancias de rotor y estator se aplica el resultado del ensayo se aplica el resultado del ensayo

de vacíode vacío

RRRR’’Se obtiene restando a RSe obtiene restando a RCCCC

(Ensayo de rotor bloqueado) el (Ensayo de rotor bloqueado) el valor de Rvalor de RSS (medición directa) (medición directa)

Se obtiene restando a RSe obtiene restando a RCCCC (Ensayo de rotor bloqueado) el (Ensayo de rotor bloqueado) el valor de Rvalor de RSS (medición directa) (medición directa)

SccR RR'R SccR RR'R

Corriente absorbida en función de la velocidad

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000

RPM

Co

rrie

nte

A

Corriente absorbida en función de la velocidad

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000

RPM

Co

rrie

nte

A

Características funcionales de Características funcionales de los motores asíncronos Ilos motores asíncronos I

Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6


Velocidad Velocidad de de sincronismsincronismoo


CorrienteCorrientede vacíode vacío

CorrienteCorrientede vacíode vacío

CorrienteCorrientenominalnominal

CorrienteCorrientenominalnominal

Potencia eléctrica absorbida en función de la velocidad

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000

RPM

Po

ten

cia

W

Potencia eléctrica absorbida en función de la velocidad

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000

RPM

Po

ten

cia

W



Características funcionales de Características funcionales de los motores asíncronos IIlos motores asíncronos II



Potencia eléctrica Potencia eléctrica consumida plena consumida plena

cargacarga

Potencia eléctrica Potencia eléctrica consumida plena consumida plena

cargacarga

Rendimiento en función de la velocidad

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

0,800

0,900

945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000

RPM

Ren

dim

ien

to %

Rendimiento en función de la velocidad

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

0,800

0,900

945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000

RPM

Ren

dim

ien

to %



Características funcionales de Características funcionales de los motores asíncronos IIIlos motores asíncronos III



RendimientRendimiento en vacíoo en vacío

RendimientRendimiento en vacíoo en vacío

RendimientRendimiento a plena o a plena

cargacarga

RendimientRendimiento a plena o a plena

cargacarga

Factor de potencia en función de la velocidad

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000

RPM

Fac

tor

de

po

ten

cia

Factor de potencia en función de la velocidad

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000

RPM

Fac

tor

de

po

ten

cia



Características funcionales de Características funcionales de los motores asíncronos IVlos motores asíncronos IV



fdp en fdp en vacíovacío

fdp en fdp en vacíovacío

fdp a fdp a plena plena cargacarga

fdp a fdp a plena plena cargacarga

Característica mecánica en zona estable

0

10

20

30

40

50

60

70

80

945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000

RPM

Par

(N

m)

Característica mecánica en zona estable

0

10

20

30

40

50

60

70

80

945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000

RPM

Par

(N

m)



Características funcionales de Características funcionales de los motores asíncronos Vlos motores asíncronos V



Características funcionales Características funcionales de los motores asíncronos de los motores asíncronos

VIVI

VELOCIDADES DE GIRO TÍPICASVELOCIDADES DE GIRO TÍPICAS

Fuente: ABB – Fuente: ABB – “Guide for selecting a motor”“Guide for selecting a motor”

NÚMERODE POLOS

VELOCIDADSINCRONISMO (RPM)

VELOCIDAD TÍPICAPLENA CARGA

2 3000 2900

4 1500 1440

6 1000 960

8 750 720

10 600 580

12 500 480

16 375 360

Evolución de la temperatura de los devanados desde Evolución de la temperatura de los devanados desde

el arranque hasta el régimen permanente térmicoel arranque hasta el régimen permanente térmicoEvolución de la temperatura de los devanados desde Evolución de la temperatura de los devanados desde

el arranque hasta el régimen permanente térmicoel arranque hasta el régimen permanente térmico

Características funcionales de Características funcionales de los motores asíncronos VIIlos motores asíncronos VII



Tª 114 ºC:Tª 114 ºC:

Motor Clase F: Motor Clase F: Tª max= 155 Tª max= 155 ºCºC

Tª 114 ºC:Tª 114 ºC:

Motor Clase F: Motor Clase F: Tª max= 155 Tª max= 155 ºCºC

Control de las características Control de las características mecánicas de los motores de mecánicas de los motores de

inducción mediante el diseño del inducción mediante el diseño del rotor Irotor I

Resistencia rotórica Resistencia rotórica crecientecreciente

SSTMAX1TMAX1SSTMAX2TMAX2SSTMAX3TMAX3

ParPar

SS

EL RENDIMIENTO DEL EL RENDIMIENTO DEL MOTOR ES BAJOMOTOR ES BAJO

EL RENDIMIENTO DEL EL RENDIMIENTO DEL MOTOR ES BAJOMOTOR ES BAJO

Si la resistencia rotórica es Si la resistencia rotórica es elevada el par de arranque del elevada el par de arranque del

motor también lo esmotor también lo es

Si la resistencia rotórica es Si la resistencia rotórica es elevada el par de arranque del elevada el par de arranque del

motor también lo esmotor también lo es

Si la resistencia rotórica es Si la resistencia rotórica es elevada el par máximo del elevada el par máximo del

motor aparece con motor aparece con deslizamiento elevadodeslizamiento elevado

Si la resistencia rotórica es Si la resistencia rotórica es elevada el par máximo del elevada el par máximo del

motor aparece con motor aparece con deslizamiento elevadodeslizamiento elevado

gmi PSP 1 gmi PSP 1

Si el deslizamiento es elevado Si el deslizamiento es elevado la potencia mecánica interna la potencia mecánica interna

es bajaes baja

Si el deslizamiento es elevado Si el deslizamiento es elevado la potencia mecánica interna la potencia mecánica interna

es bajaes baja


inducción mediante el diseño del inducción mediante el diseño del rotor IIrotor II

Motor con Motor con RRRR’ elevada’ elevadaMotor con Motor con RRRR’ elevada’ elevada

Motor con Motor con RRRR’ baja’ baja

Motor con Motor con RRRR’ baja’ baja

Buen par de Buen par de arranquearranque

Buen par de Buen par de arranquearranque

Bajo rendimientoBajo rendimientoBajo rendimientoBajo rendimientoBajo par de Bajo par de arranquearranque

Bajo par de Bajo par de arranquearranque

Buen rendimientoBuen rendimientoBuen rendimientoBuen rendimiento SOLUCIÓNSOLUCIÓNSOLUCIÓNSOLUCIÓN

MOTOR DE ROTOR MOTOR DE ROTOR BOBINADO: VARIACIÓN BOBINADO: VARIACIÓN

DE LA RESISTENCIA DE LA RESISTENCIA ROTÓRICAROTÓRICA

MOTOR DE ROTOR MOTOR DE ROTOR BOBINADO: VARIACIÓN BOBINADO: VARIACIÓN

DE LA RESISTENCIA DE LA RESISTENCIA ROTÓRICAROTÓRICA

DISEÑO DE UN ROTOR DISEÑO DE UN ROTOR CON CARACTERÍSTICAS CON CARACTERÍSTICAS

ELÉCTRICAS ELÉCTRICAS VARIABLES SEGÚN LA VARIABLES SEGÚN LA VELOCIDAD DE GIROVELOCIDAD DE GIRO

DISEÑO DE UN ROTOR DISEÑO DE UN ROTOR CON CARACTERÍSTICAS CON CARACTERÍSTICAS

ELÉCTRICAS ELÉCTRICAS VARIABLES SEGÚN LA VARIABLES SEGÚN LA VELOCIDAD DE GIROVELOCIDAD DE GIRO

Barras de Barras de pequeña secciónpequeña sección

Alta Alta resistencia, resistencia,

baja reactancia baja reactancia de dispersiónde dispersión

Alta Alta resistencia, resistencia,

baja reactancia baja reactancia de dispersiónde dispersión

Barras de Barras de ranura ranura

profundaprofunda

Resistencia Resistencia baja elevada baja elevada reactancia de reactancia de

dispersióndispersión

Resistencia Resistencia baja elevada baja elevada reactancia de reactancia de

dispersióndispersión

Doble jaulaDoble jaula

Combina las Combina las propiedades de propiedades de

las dos las dos anterioresanteriores

Combina las Combina las propiedades de propiedades de

las dos las dos anterioresanteriores

Pueden usarse Pueden usarse dos tipos de dos tipos de material con material con

diferente diferente resistividadresistividad


inducción mediante el diseño del inducción mediante el diseño del rotor IIrotor II

La sección y geometría de las barras rotóricas La sección y geometría de las barras rotóricas determina sus propiedades eléctricas y la forma de determina sus propiedades eléctricas y la forma de

variación de éstas con la velocidad de giro de la variación de éstas con la velocidad de giro de la máquinamáquina

La sección y geometría de las barras rotóricas La sección y geometría de las barras rotóricas determina sus propiedades eléctricas y la forma de determina sus propiedades eléctricas y la forma de

variación de éstas con la velocidad de giro de la variación de éstas con la velocidad de giro de la máquinamáquina

A menor A menor sección sección mayor mayor

RRRR’’

A menor A menor sección sección mayor mayor

RRRR’’

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