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Máquinas Asíncronas
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Mquinas asncronas
1
Asignatura: Sistemas polifsicos y mquinas elctricas
Mquinas asncronas
Area: Ingeniera elctrica
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La mquina asncrona: generalidades
CIRCUITOS MAGNTICOS
Conjunto de chapas de Fe aleado con Si
aisladas y apiladas
ROTOR Conjunto de espiras en
cortocircuito
De jaula de ardilla
Bobinado {De Aluminio
fundido
De barras soldadas
{ESTATOR
Devanado trifsico
distribuido en ranuras a 120
Aleatorio: de hilo esmaltado
Preformado {
-
Introduccin
3 Mquinas asncronas
Campo giratorio (Teorema Ferraris)
Primeros motores: 1888 Motores bifsicos Ferraris Tesla (devanados concentrados) Dobrowolski (motor asncrono
trifsico)
-
Introduccin
4 Mquinas asncronas
Mquinas de induccin (No hay corriente conducida a devanados del rotor)
Mquinas asncronas
-
Introduccin
5 Mquinas asncronas
-
Introduccin
6 Mquinas asncronas
-
Introduccin
7 Mquinas asncronas
-
Aspectos constructivos
8 Mquinas asncronas
Bsicamente formado por: Estator.
Rotor.
-
Aspectos constructivos
9 Mquinas asncronas
Rotor en jaula de ardilla o en cortocircuito
Rotor devanado o con anillos
Estator- apilamiento de chapas de acero al silicio con ranuras donde se sita el devanado trifsico
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Aspectos constructivos
10 Mquinas asncronas
Rotor en jaula de ardilla o en cortocircuito
Fundicin de aluminio
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Aspectos constructivos
11 Mquinas asncronas
Rotor devanado o con anillos
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Aspectos constructivos
12 Mquinas asncronas
Rotor en jaula de ardilla o en cortocircuito
-
13 Mquinas asncronas
Aspectos constructivos Rotor en jaula de ardilla o en cortocircuito
-
14 Mquinas asncronas
Aspectos constructivos Rotor devanado o con anillos
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15 Mquinas asncronas
Aspectos constructivos Rotor devanado o con anillos
-
16 Mquinas asncronas
Aspectos constructivos
-
U2 V2W2
U1 V1 W1
17 Mquinas asncronas
Aspectos constructivos
Caja de bornes del estator
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18
Principio de funcionamiento El principio de reversibilidad
Todas las mquinas elctricas rotativas
son reversibles
Pueden funcionar como motor o como
generador
Motor
Generador
-
pfns
=
60
19 Mquinas asncronas
Principio de funcionamiento
El devanado del estator est constituido por 3 arrollamientos desfasados 120 en el espacio y p pares de polos, al introducir por ellos una corriente trifsica de frecuencia f1, se produce un onda rotativa de f.m.m. distribuida sinusoidalmente por la periferia del entrehierro, que produce un campo magntico giratorio cuya velocidad es:
r.p.m.
MOTOR
11
60 fnp
=
-
El motor asncrono: principio de funcionamiento I
EL ESTATOR DE UN MOTOR ASNCRONO EST FORMADO POR 3
DEVANADOS SEPARADOS EN EL ESPACIO 120.
En la figura se representa slo una espira de cada uno de los devanados
(RR, SS, TT)
S
R
R
S
T
T
Estator
Origen dengulos
Rotor
LOS 3 DEVANADOS ESTN ALIMENTADOS MEDIANTE UN
SISTEMA TRIFSICO DE TENSIONES.
POR TANTO, LAS CORRIENTES QUE CIRCULAN POR LAS ESPIRAS SON
SENOIDALES Y ESTN DESFASADAS 120
-
21
El motor asncrono: principio de funcionamiento II
F
Rotor
Estator
Sucesivas posiciones del campo
Campo giratorio
Avance del campo
Rotor
tP
f
2
SNNS
El campo magntico resultante de las tres corrientes de fase es un campo que gira en el espacio a 60*f/P rpm. Donde P es el nmero de pares de polos del estator (depende de la forma de conexin de las bobinas que lo
forman) y f la frecuencia de alimentacin.
PfNS
=60 Velocidad de
sincronismo
-
Principio de funcionamiento
pfns
=
60
s r
s
n nsn
=
22 Mquinas asncronas
Velocidad de sincronismo.
Deslizamiento
-
Principio de funcionamiento
23 Mquinas asncronas
-
24
Motor asncrono
Estator
Rotor
Devanado trifsico a 120 alimentado con sistema trifsico de tensiones
Espiras en cortocircuito
Sistema Trifsico
Devanado trifsico a 120 Campo giratorio 60f/P
FEM inducida por el campo
giratorio en las espiras del rotor
Espiras en corto sometidas a tensin
variable
Circulacin de corriente por las espiras del rotor
Ley de Laplace Fuerza sobre las espiras del rotor Par sobre el rotor
Giro de la Mquina
Principio de funcionamiento. Obtencin del par motor
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25
EL MOTOR ASNCRONO SIEMPRE GIRA A VELOCIDAD INFERIOR A LA VELOCIDAD DE SINCRONISMO: EN CASO
CONTRARIO NO SE INDUCIRA FUERZA ELECTROMOTRIZ EN EL ROTOR DE LA MQUINA Y, POR TANTO, NO HABRA PAR
MOTOR
Principio de funcionamiento. Velocidad de giro real
CUANDO TRABAJA EN VACO GIRA MUY PRXIMO A LA VELOCIDAD DE SINCRONISMO. EN ESE CASO, EL NICO PAR MOTOR DESARROLLADO POR LA MQUINA ES EL NECESARIO
PARA COMPENSAR LAS PRDIDAS
-
26
Principio de funcionamiento. Ventajas de los motores de induccin
La nica alimentacin elctrica que reciben se hace a travs de la lnea trifsica que alimenta al devanado estatrico. NO HAY ESCOBILLAS O ELEMENTOS ROZANTES.
El rotor de jaula es muy robusto ya que no incluye sistema aislante.
Tienen par de arranque.
No tienen problemas de estabilidad ante variaciones bruscas de la carga.
VENTAJAS DE LOS MOTORES ASNCRONOS
Aumento del par de carga
Reduccin de la velocidad de giro
Mayor FEM
Mayor corriente rotor
Mayor par motor
Estabilidad
-
Principio de funcionamiento
27 Mquinas asncronas
s = 3-8 %
f2 = s f1
n2 = 60f2/p
N polos ambos arrollamientos iguales
a
b
ci
i
i
Stator coil
Rotor coils
Mquinas asncronasNmero de diapositiva 2IntroduccinIntroduccinIntroduccinIntroduccinIntroduccinAspectos constructivosAspectos constructivosAspectos constructivosAspectos constructivosAspectos constructivosNmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21Principio de funcionamientoPrincipio de funcionamientoNmero de diapositiva 24Nmero de diapositiva 25Nmero de diapositiva 26Principio de funcionamiento