ENSAYO EN CORTOCIRCUITO DEL MOTOR ASINCRONO

(1)

LABORATORIO # 9

ENSAYO EN CORTOCIRCUITO

DEL MOTOR ASINCRONO

1. OBJETIVO

•

• Conocer las consideraciones para el ensayo Conocer las consideraciones para el ensayo en cortocircuito del motor deen cortocircuito del motor de

inducción o asincrónico. inducción o asincrónico.

•

• ToTomar conocimiento del procedimiento para mar conocimiento del procedimiento para el ensayo en cortocircuito del motor deel ensayo en cortocircuito del motor de

inducción o asincrónico. inducción o asincrónico.

•

• Determinar los valores de los Determinar los valores de los parámetros eléctricos del parámetros eléctricos del motor de inducción omotor de inducción o

asincrónico. asincrónico.

2. MARCO TEÓRICO

2.1 2.1 Intr

Introducc

oducc!n.

!n.""

El

El motmotor or de de indinduccucción ión o o maqmaquinuina a asíasíncrncronaona, , se se carcaractacterieriza za por por no no manmantentener er constante su velocidad mecánica sujeto a la velocidad sincrónica del campo magnético constante su velocidad mecánica sujeto a la velocidad sincrónica del campo magnético del inductor, deido a que la velocidad del rotor es in!erior a la velocidad del campo del inductor, deido a que la velocidad del rotor es in!erior a la velocidad del campo magnético generado en el estator, para un análisis "idealmente# para las condiciones del magnético generado en el estator, para un análisis "idealmente# para las condiciones del motor de inducción en vacío se considera la velocidad del rotor igual a la velocidad motor de inducción en vacío se considera la velocidad del rotor igual a la velocidad síncrona, en la practica la velocidad en vacío es ligeramente in!erior a la velocidad síncrona, en la practica la velocidad en vacío es ligeramente in!erior a la velocidad sí

síncncrorona na popor r lalas s pépérdirdidadas s de de rozrozamamieientnto o y y reresisiststenencicia a aeaerodrodininámámicica a dedel l momototor r dede inducción.

inducción.

$e dee tomar en cuenta que los motores recien el nomre de inducción o $e dee tomar en cuenta que los motores recien el nomre de inducción o asíncronas, deido a que la velocidad de giro del motor no es la de sincronismo impuesta asíncronas, deido a que la velocidad de giro del motor no es la de sincronismo impuesta por la !recuencia de la red eléctrica.

por la !recuencia de la red eléctrica.

2.2 2.2 En$%

En$%o &n

o &n corto

cortocrcu

crcuto.

to.""

Como se indicó en el anterior laoratorio "ensayo en vacío del motor asíncrono#, la Como se indicó en el anterior laoratorio "ensayo en vacío del motor asíncrono#, la velocidad de rotación del campo magnético "estator# está dado por%

velocidad de rotación del campo magnético "estator# está dado por% nsinc & '() !e

nsinc & '() !e * * Donde !

Donde ! ee es la !recuencia del sistema en +ertz y * es el nmero de polos en la es la !recuencia del sistema en +ertz y * es el nmero de polos en la

máquina. máquina.

$e e-presa la velocidad mecánica del eje del rotor en términos de la velocidad $e e-presa la velocidad mecánica del eje del rotor en términos de la velocidad síncrona y del deslizamiento.

síncrona y del deslizamiento.

n

n_m_m

=

((

11

−

_ss

))

_n_n

sinc sinc

M

(2)

El deslizamiento se de!ine como%

s

=

nsinc

−

nm

n_sinc

a !recuencia en el rotor se puede e-presar como%

f _r

=

s f _e

f _r

=

nsinc

−

nm

n_sinc f e

f _r

=

p

120

(

nsinc

−

nm

)

El ensayo de cortocircuito se realiza loqueando el rotor impidiéndole que gire, es decir nm&), por lo que se tendrá el deslizamiento s & ) y /& ) lo que indica que el motor

se comporta como un trans!ormador con el secundario en cortocircuito. 0l estator se le aplica una tensión creciente, partiendo de cero, +asta quela corriente asorida sea la asignada, 1cc& 1'n "por !ase#, midiendo a la vez la tensión aplicada 2'cc "!ase# y la potencia asorida *cc "total#. a corriente de vacio 1) es entonces despreciale !rene a 1'n deido a la peque3a tensión necesaria, por lo tanto se desprecia la rama en paralelo, lo que se muestra en el siguiente cuadro%

En cortocircuito, el circuito equivalente, es como sigue:

Maquinas Eléctricas Página 2

RFe desprecial Perdidas Fe !u" Tensi$n de ensa"% &e eli!ina ra!a '%rriente p%r ()

(3)

El deslizamiento s & ', entonces la resistencia dinámica será%

R

=

R2'

s

(

s

−

1

)

R

=

R2'

1

(

1

−

1

)

=

0

0demás tomar en cuenta que para condiciones de cortocircuito nm & ) e 1 4 )

Conocida la potencia de cortocircuito, se podrá calcular los valores de los parámetros eléctricos del motor de inducción o asincrónico, de acuerdo con las siguientes e-presiones%

cos_φ

CC

=

P_CC m1V 1_CC I 1_n

5 de aquí resultan los valores% R_CC= R1+ R2 ' = V 1_CC I 1_n cos_φ CC X _CC

=

X 1

+

X 2 '

₌

V 1_CC I 1_n sen φ_CC

En consecuencia, el ensayo de cortocircuito permite otener los parámetros de la rama serie del motor de inducción o asincrónico

(4)

'. MATERIAL Y E(UI)O.

 6n motor de inducción tri!ásico, que tiene las siguientes características%

o Tensión nominal 2 & (() 7 89) "2# o Corriente nominal% 1n & :,; 7 8,< "0# o *otencia nominal *n & ( "=p# o >recuencia nominal ! & :) "=z# o 2elocidad nominal n & (9)) "rpm#

 0limentación de tensión tri!ásica "variale#

o Cone-ión para la salida del voltaje má-. a entrada igual a la salida 1nput en 0' 0( 08 & <': 2?8@?:)AB) =z

utput en E' E( E8 & ).<': "2#

o Cone-ión para la salida del voltaje má-. a entrada mayor a la salida 1nput en ' ( 8 & <': 2?8@?:)AB) =z

utput en E' E( E8 & ).< "2# o Corriente de salida & B "0#

 1nstrumentos de medición%

o 2oltímetro F>luGeF '':.

(5)

o Escala de Tensión%

()) Hm2I 7 :) H2I0C ()) Hm2I7 ')) H2I DC

o 0mperímetro FJinipaF ET? ()9(

o Escala de Corriente%

()) HK0I 7 () H0I 0C ()) HK0I 7 () H0I DC

o 6n vatímetro analógico

 Cales para cone-ión

(6)

*. CIRCUITO )ARA EL LABORATORIO.

+. DESCRI)CIÓN DEL LABORATORIO.

• /ealizar el circuito de laoratorio, como se indica en el punto <

• $e dee iniciar el laoratorio con una tensión reducida, cortocircuitando uno de

los lados del trans!ormador "en el caso de nuestro laoratorio, se cortocircuita el secundario#. =aciendo que no se mueva el rotor, o sea con una velocidad

mecánica igual a cero

• /ealizar el laoratorio con el cuidado respectivo.

,. LECTURAS OBTENIDAS EN EL LABORATORIO

-. CLCULOS Y /R0ICOS

cos_φ₀

=

290 3

∗

70.9

√

3 3.46

=

0.68 φ0

=

46.96°

Maquinas Eléctricas Página 

Lectura

nº V1cc [V] Icc[A]

Pcc =

Pcu[W] Cos



(7)

Con este parámetro, es posile otener los parámetros de la rama serie del motor% R_CC

=

R1

+

R2 '

=

V 1_CC I 1_n cos_φ CC

P%r l% tant% :

R_CC

=

R1

+

R2 '

₌

70.9 3.46cos 46.96° R_CC

=

13.98

[

_Ω

]

X _CC

=

X 1

+

X 2 '

₌

70.9 3.46 sen46.96° X _CC

=

14.98

[

_Ω

]

R_eq=2111.20

[

Ω

]

X _eq

=

404.15

[

_Ω

]

(8)

. ANLISIS DE RESULTADOS

• En presente ensayo de laoratorio, se utilizó nuevamente el circuito equivalente

del motor de inducción o asíncrono, con sus respectivos parámetros resistivos e inductivos, pero esta vez se centró la atención en los parámetros de la rama serie que son RCC _y X CC _.

• Jediante las ecuaciones que permiten descriir el comportamiento de un motor

de inducción, se oservó que es posile deducir el comportamiento en cortocircuito del motor asíncrono, resultando que con s&' los términos de la rama serie se vuelven muy peque3os "anulándose la rama en paralelo# y por tanto, se puede otener con el ensayo en cortocircuito los parámetros de la rama serie. $e determinó la resistencia y reactancia de la rama serie del motor asíncrono que se tiene en laoratorio, mediante las lecturas e-perimentales de *CC y 1CC y 2'cc,

que permitieron calcular φ0 _{y con éste remontar a /cc y Lcc.}

9. BIBLIO/RA0IA.

 Jáquinas electromagnéticas eander M. Jatsc+.

 Jáquinas eléctricas $tep+en C+apman

 0puntes de catedra

 1nternet