Laboratorio #10Integrantes: D r. E d i l b e r t o El motor de inducción de jaula de ardilla Hall Grupo: 1-IE-131 Nuvia Campos F e cLuis h a Batista de entrega: lunes 26 de octubre Ricardo González Boris Pérez Mikío Sánchez (encargado) Nicolle Thoms Puesto que estas barras están en corto circuito con una resistencia muy baja . Es fácil de fabricar y generalmente trabaja sin ocasionar problemas de servicio. Determinar sus características de arranque. por el flujo del campo del estator. . no es necesario que se les aislé en forma especial del núcleo. La magnitud de este entrehierro es. 2. Por lo tanto el rotor gira con el campo principal. Exposición El rotor más sencillo y de mayor aplicación en los motores de inducción. a su vez. sus propios campos magnéticos intensos. Analizar la estructura de un motor trifásico de jaula de ardilla. sus líneas de flujo cortan las barras de corto circuito que están alrededor de la superficie del rotor de jaula de ardilla y generan voltajes en ellas por inducción electromagnética. En un motor de inducción de jaula de ardilla ensamblado. Barras sólidas de cobre o aluminio se presionan firmemente o se incrustan en las ranuras del rotor. conforme a todos los métodos que se han estudiado hasta aquí.Objetivos 1. tan pequeña como lo permitan los requerimientos mecánicos. en efecto. al efectuarse la inducción electromagnética ésta sea la más fuerte posible. Las corrientes circulantes del rotor producen. Puesto que las barras en corto circuito tienen una resistencia mucho menor que la del núcleo. los voltajes inducidos en ellas producen elevadas corrientes que circulan por dichas barras del rotor. la periferia del rotor está separada del estator por medio de un pequeño entrehierro. es el que se denomina de jaula de ardilla. las barras y los anillos de los extremos se funden en una sola estructura integral colocada en el núcleo. En comparación con el complicado devanado del rotor devanado. Estos campos locales de flujo del rotor producen sus propios polos magnéticos que son atraídos hacia el campo giratorio. o con la armadura de un motor de c-d. A ambos extremos del rotor se encuentran los anillos de corto circuito que van soldados o sujetos a las barras. Cuando se aplica potencia al estator de un motor de inducción. el rotor de jaula de ardilla es relativamente simple. En algunos rotores. en realidad son vueltas en corto circuito que llevan elevadas corrientes inducidas en ellas. de vacío y de plena carga. Los elementos de corto circuito. Esto asegura que. Cuando el campo comienza a girar. formando una estructura sumamente sólida. El rotor de jaula de ardilla se compone de un núcleo de hierro laminado que tiene ranuras longitudinales alrededor de su periferia. de donde se deriva el nombre de motor de inducción de jaula de ardilla. se establece un campo magnético giratorio. por ejemplo. la frecuencia de los voltajes inducidos en el rotor va en disminución. Este mejoramiento se refleja en forma de un incremento en el par y un aumento subsecuente en la velocidad. Esta estabilización ocurre debido a que el par de motor disminuye por disminuir los voltajes y corrientes inducidas en el rotor. En estas condiciones. y esto. el 50 por cierto.El par de arranque del motor de inducción de jaula de ardilla es bajo. En consecuencia. o deslizamiento. va de un máximo del 100 por ciento a un valor intermedio. se podría esperar que la corriente del rotor tuviera un atraso de 90 grados en relación al voltaje del rotor. las barras del rotor cortan poco flujo del campo giratorio del estator.5/8A) EMS 8425 Tacómetro de mano EMS 8920 . debido a que en reposo el rotor tiene una reactancia inductiva (X L). Por lo tanto. 3) EMS 8821 Módulo de medición de c-a (2. a su vez. A pesar de su ineficiencia. se desarrolla un par. la velocidad del motor se estabiliza. relativamente grande con respecto a su resistencia (R). la diferencia en velocidad entre el rotor y el campo rotatorio. Conforme comienza a girar. se puede decir que el factor de potencia del circuito es bajo. Esto significa que el motor es ineficiente como carga y que no puede tomar de la fuente de alimentación una energía realmente útil para su operación. Cuando el deslizamiento baja a un valor comprendido entre 2 y 10 por ciento.5/2. ya que por el pequeño deslizamiento. Al reducirse la reactancia inductiva el factor de potencia comienza a aumentar. porque el campo giratorio corta los conductores a una velocidad menor. Instrumentos y equipo Módulo de motor de inducción de jaula de ardilla EMS 8221 Módulo de electrodinamómetro EMS 8911 Módulo de wattimetro trifásico EMS 8441 Módulo de fuente de alimentación (0-120/208. hace que se reduzca la reactancia inductiva general del circuito.5/2. y el motor comienza a girar. Conforme el deslizamiento se reduce en esta forma. el motor presenta un control automático de velocidad similar a la del motor en derivación de c-d. a) Identifique los devanados del estator.Cables de Conexión EMS 8941 Banda EMS 8941 Procedimientos 1. fijándose especialmente en el motor.5A_ c) ¿Cuál es el voltaje nominal de los devanados del estator? _120 V_ d) ¿Cuál es la velocidad nominal y la potencia en hp del motor? r/min =_1670_ hp= _0. Conecte el circuito que se ilustra en la figura 52-1. las terminales de conexión y el alambrado 2. . c) Identifique los anillos de los extremos del rotor de jaula de ardilla. a la salida trifásica variable de la fuente de alimentación. __2__ y __5__. b) Identifique el abanico de enfriamiento. e) Existe alguna conexión eléctrica entre el rotor y cualquier otra parte del motor? 3. d) Observe la longitud del entrehierro entre el estator y el rotor. b) ¿Cuál es la corriente nominal de los devanados del estator? _1. Observe que se componen de muchas vueltas de alambre de un diámetro pequeño. ¡No acople el motor al dinamómetro todavía! Observe que los devanados del estator están conectados en estrella a tráves del estator están conectados en estrella a través del wattimetro. Examine la construcción del módulo EMS 8221 de motor de inducción de caja de ardilla. __3__ y __6__. electrodinamómetro. wattimetro trifásico. 5 y 6.2347 HP_ 4. usando los Módulos EMS de motor de jaula de ardilla. terminales 4. (Los devanados del estator son idénticos a los de un motor de inducción de rotor devanado. fuente de alimentación y medición de c-a. uniformemente espaciadas alrededor del estator. Si observa el módulo desde la cara delantera: a) Los devanados independientes del estator se conectan a las terminales __1__y __4__. 89 1.25 0. las lecturas del wattímetro y la velocidad del motor. El motor debe comenzar a funcionar.78 0. a) Conecte la fuente de alimentación y ajuste E 1 a 208 Vc-d.10 1.25 W1 (watts) 92 130 155 180 210 W2 (watts) 22 20 20 20 20 Velocida d (r/min) 1798 1760 1738 1708 1678 .25 0. PAR (lbfplg) 0 3 6 9 12 Par de 0 I1 (amps) I2 (amps) I3 (amps) 0.65 0. b) Mida y anote en la Tabla 52-1. las tres corrientes de línea.78 0.10 1.5.65 0.65 0.78 0.89 1.89 1.10 1. Par de 3 Par de 6 . 6. a) Acople el motor al electrodinamómetro por media de la banda.Par 12 c) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente alimentación. de . a) Conecte la fuente de alimentación y mida rápidamente E 1. Potencia aparente = 6*208 =_1248 VA_ Prueba de conocimientos 1) Con los resultados de la Tabla 52-1. terminales 1.65*208=135. b) Ponga la perilla de control del dinamómetro en su posición extrema haciéndola girar en el sentido de las manecillas del reloj (con el fin de darle al motor una carga máxima en el arranque).65 A b) potencia aparente= 0.5 lbfplg_ b) Calcule la potencia aparente del motor para el par de arranque.65)/3=0. a) Conecte el circuito que aparece en la Figura 52-2. 8.2 VA c) potencia real: W1+W2=92+22= 114 w .2 y 3.b) Mueva la perilla de control del dinamómetro a su posición extrema haciéndola girar en el sentido contrario al de las manecillas del reloj. d) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. Observe que ahora se utiliza la salida trifásica fija de la fuente de alimentación. 7.65+0. c) Repita el Procedimiento 5 para cada uno de los pares anotados en la Tabla 52-1. manteniendo el voltaje de entrada en 208V c-a.65+0. I1 y el par de arranque desarrollado. a) corriente media= (0. calcule las características en vacío del motor de jaula de ardilla. E1=_208 V_ c-a I1=_6A_ c-a par de arranque =_26. 11 N*m) (1707*0.8 VA c) potencia real= W1+W2=180+20=200 W d) potencia reactiva= S2=P2+Q2 Q=111.10 b) potencia aparente= 1.10+1.99N*m)*(178.6923 4) Compare las características de operación de jaula de ardilla con las del motor de rotor devanado rotor jaula de ardilla: .2373 HP g) eficiencia: Pent = 3VLILcos =346.5/9=2.41 W Eficiencia = Psal*100/Pent=51.9444 c) corriente de plena carga a corriente en vacio: 1.874126 f) potencia en hp: Pconv=cargam=(9*0.757rad/s)= 176. a) corriente de arranque a corriente de plena carga: 6/1.0866% 3) Use los resultados del Procedimiento 8 y la Tabla 52-1.4545 b) par de arranque a par de plena carga: 26.10+1.10*208=228. para hacer los siguientes cálculos de relaciones (use las características a 9 lbfplg como valores a plena carga).10)/3=1.843195 2) Con los resultados obtenidos en la Tabla 52-1 calcule las características a 9 lbfplg del motor de jaula de ardilla.d) potencia reactiva: S2=P2+Q2 Q=72. a) corriente media= (1.10 = 5.104rad/s)=(0.65 =1.969 watts 0.10/0.128var e) factor de potencia: cos=P/S=0.684 var e) factor de potencia= cos=P/S FP=cos=0. ¿Por qué? Su fuerza. tienen corrientes en el rotor accesibles por las escobillas del estator.Los rotores devanado requieren más mantenimiento debido al desgaste de las escobillas. robustez. se reduciría o permanecería igual? . 6) Si la frecuencia en la línea de alimentación fuera de 50 –Hz. a) ¿A qué velocidad giraría el motor? b) ¿Aumentaría la corriente de excitación. sencillez de fabricación y su alto valor de eficiencia. 5) El motor de inducción de jaula de ardilla es una de las máquinas más seguras y más usadas en la industria.