Cap 10 - Fundamentos de la maquina de induccion.pdf

Please download to get full document.

View again

All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
 7
 
  ELT 2630. INTRODUCCIÓN A LA MÁQUINA DE INDUCCIÓN 1/8 INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS DE INDUCCIÓN 1.- INTRODUCCIÓN Se llama máquina asincrónica a la maquina eléctrica de dos devanados de c.a., en la cual, solo un devanado (el primario, generalmente el estator) recibe alimentación de la red eléctrica con frecuencia constante, mientras que el otro devanado (el secundario) se cortocircuita. La corriente que circula en u
Related documents
Share
Transcript
  ELT 2630. INTRODUCCIÓN A LA MÁQUINA DE INDUCCIÓN 1 /  8    Ing. Alfredo Quiroga F. INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS DE INDUCCIÓN 1.- INTRODUCCIÓN Se llama máquina asincrónica a la maquina eléctrica de dos devanados de c.a., en la cual, solo un devanado (el primario, generalmente el estator) recibe alimentación de la red eléctrica con frecuencia constante, mientras que el otro devanado (el secundario) se cortocircuita. La corriente que circula en uno de los arrollamientos (generalmente el rotor) se debe a la acción del flujo creado por el otro, y por esa razón se llaman de inducción. Se llaman también asíncronas por que la velocidad de rotación del rotor no es la de sincronismo impuesto por la frecuencia de la red. Las máquinas asincrónicas se subdividen en maquinas sin colector y con colector. Se estudiará a causa de su gran importancia, la máquina de inducción sin colector (en lo que sigue se omite el término “sin colector”). La importancia de la máquina de inducción se debe a su construcción simple y robusta, sobre todo el rotor tipo  jaula. La máquina de inducción se utiliza en la industria como motor, siendo el mas empleado, y se puede decir que más del 80% de los motores industriales emplean esta máquina. Se utiliza en formas variadas ya que se selecciona por su simplicidad, confiabilidad y bajo costo. Estos factores se combinan con una buena eficiencia, buen capacidad de sobrecarga, mantenimiento y requerimientos de servicio mínimos. Por estas causas, se han desarrollado en forma muy completa y, en todos sus aspectos, han merecido mucha atención por parte de los organismos encargados de las normalizaciones. Su construcción se ha perfeccionado sostenidamente. La figura 1 muestra los tipos de motores de inducción fabricados por la WEG, según la IEC. En los que sigue, se estudiará la máquina de inducción trifásica, dejando para un capítulo posterior la máquina monofásica. Figura 1 Tipos de motores de la WEG  ELT 2630. INTRODUCCIÓN A LA MÁQUINA DE INDUCCIÓN 2 /  8    Ing. Alfredo Quiroga F. 2.- PRINCIPALES ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Estator El estator de una máquina de inducción trifásica esta constituido en todos sus aspectos análogamente al de una maquina sincrónica y, en consecuencia, contiene un arrollamiento trifásico para su conexión a un circuito de c.a. trifásico. Figura 2 El estator se construye con chapas de hierro de espesor del orden de 0.5 mm de poco contenido de silicio, cuya calidad depende en cierta medida de la potencia. Se unen de muy diferentes formas formando el paquete magnético y son cortados por matrices para su producción en serie. En la figura 3 se observan los tipos de ranuras. Figura 2 Estator a) Ranuras abiertas b) Ranuras semicerradas Figura 3. Tipo de ranuras Rotor El rotor de una máquina de inducción es cilíndrico y esta constituido por chapas de acero eléctrico con ranuras para la acomodación de los arrollamientos. Se establece la siguiente clasificación: a) Máquinas de inducción con rotor devanado (figuras 4 y 5), Figura 4 Rotor devanado Figura 5. Máquina de inducción con rotor devanado El arrollamiento es del mismo tipo que del estator. En un extremo están conectados en estrella y, en el otro, lo están a anillos de contacto y, a través de las escobillas, son conectados a un reóstato de arranque. b) Máquinas de inducción con rotor en cortocircuito, o de jaula de ardilla. Figura 6.  ELT 2630. INTRODUCCIÓN A LA MÁQUINA DE INDUCCIÓN 3 /  8    Ing. Alfredo Quiroga F. Figura 6 Rotor de jaula Se los construye en tres modalidades: con rotor único de jaula, rotor de barra y de dos jaulas. Estas clases de máquinas se diferencian entre si por sus características de arranque ã  El rotor de jaula normal, consiste de un paquete de chapas magnéticas con ranuras, generalmente de forma oval. (Figura 7), en las que se colocan barras de cobre o aluminio, las que se sueldan en sus extremos a los anillos de aluminio que cortocircuitan las barras, en algunas casos se remachan. En los motores de poca potencia, la jaula se hace de aluminio, de tal forma que los extremos sobresalgan en forma de aletas para formar el ventilador que permita la autorefrigeración del motor .Figura 6. Las ranuras del rotor se estampan en el acero. Las ranuras cerradas por arriba por un fino puente de aluminio de 0,4-0,5 mm de espesor. En sus extremos se funden anillos de aluminio que cortocircuitan las barras fundidas en las ranuras. Figura 7.Ranura de un rotor de jaula normal Figura 8. Rotor de barras profundas ã  El rotor de jaula de barras profundas (figura 8). La jaula esta formada por barras de sección rectangular y los anillos de cortocircuito A están formados generalmente por tiras de cobre. Las barras de la jaula y los anillos de cortocircuito están unidos por soldadura de latón. ã  El rotor de doble jaula (Figuras 9a y 9b).La jaula superior A (Figura 9a) es de resistencia relativamente alta y baja reactancia inductiva, está construida de latón o de bronce especial; se llama también de arranque cuando funciona como motor. La jaula inferior T es de cobre, esto significa una menor resistencia y es el arrollamiento de funcionamiento del motor. Las jaulas pueden tener ranuras circulares o, en la parte superior, tener ranuras circulares y la inferior ranuras ovales o rectangulares. Los anillos de cortocircuito suelen ser de cobre. En la figura 8a se muestra la jaula superior e inferior, cortocircuitadas por los anillos A’ y A’’. En la figura 9b se muestra el rotor rellenado con aluminio, inclusive la hendidura entre ambas jaulas, en este caso el motor es de ranura profunda pero de forma perfilada y se puede considerar como una forma intermedia entre el rotor de doble jaula y el de barra profunda. Figura 9a Rotor de jaula de doble barra Figura 9b Rotor de jaula rellenado  ELT 2630. INTRODUCCIÓN A LA MÁQUINA DE INDUCCIÓN 4 /  8    Ing. Alfredo Quiroga F. Circuito Magnético El circuito magnético en las máquinas de inducción está constituido por el estator, el rotor y el entrehierro. Este último lo mas reducido posible, debido a que ésta es la parte del circuito magnético que ocasiona la mayor parte de la corriente de excitación necesaria. Carcasa La carcasa constituye el medio de soporte mecánico del estator. Tiene forma cilíndrica y. algunas variantes, dependiendo de la potencia de la máquina. La carcasa es fuerte y rígida, ya que es el medio de soporte, en el caso de grandes motores, se proveen de costillas para aumentar el área de disipación de calor. Su construcción es, por lo general, de acero fundido. Cojinetes Los cojinetes son por lo regular a esferas y también a rodillos, en casos importantes. El reóstato Los resistores de regulación del rotor devanado pueden estar en baño de aceite para mejorar la refrigeración o en aire. El accionamiento puede ser de forma manual o automática. 3. PRINCIPIO Y FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA DE INDUCCIÓN El funcionamiento de la máquina de inducción se basa en el principio de la interacción electromagnética entre el campo giratorio creado por un sistema trifásico de corriente alterna alimentada por el arrollamiento del estator y las corrientes inducidas en el arrollamiento de rotor cuando sus conductores son cortados por el campo giratorio. Así, el funcionamiento de la máquina de inducción es esencialmente el mismo que el de un transformador, el primario es el estator y el rotor es el secundario, que, en general, gira a una velocidad . r  n  La velocidad de rotación del campo sinusoidal es )rps( pf n 1s  =  (1) donde 1 f   Es la frecuencia de la red de suministro de c.a. p es el número de pares de polos La interacción electromagnética existe solo si r s nn  ≠  si r s nn  = , el campo giratorio permanecerá fijo respecto al rotor y no se inducirá corriente alguna. La relación 100nnn%s sr s  −=  (2) Se llama deslizamiento y es muy pequeño a plena carga (usualmente 3-5%) 4.- CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO Dependiendo de la relación existente entre las velocidades, se distinguen las siguientes condiciones de funcionamiento: a) Motor,
Related Search
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks