Maquinas Eléctricas II
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Arranque del un Motor Trifásico con un Capacitor Motor trifásico, Capacitor de arranque, sentido de giro, conexión en estrella.
I.
INTRODUCCION.
En la mayoría de los casos no se cuenta con una conexión trifásica, por lo tanto es necesario crear un medio auxiliar para iniciar el movimiento del rotor.
Figura1. Esquema de conexión del capacitor. Los llamados capacitores de arranque, como su nombre lo indica, se usan en motores trifásicos trifásicos para lograr hacer hacer que el rotor inicie su movimiento, es decir, el motor empiece a girar. Esta técnica es muy útil usarla para motores de jaula de ardilla donde se alimenta el motor con dos fases, y entre una de las fases y la fase que queda libre, se coloca un condensador que, de otra forma no se produciría el par de arranque necesario para hacer funcionar el motor.
II.
MARCO TEORICO.
Los capacitores son dispositivos que almacenan energía mediante dos conductores cargados eléctricamente separados por un aislador. Estas cargas de origen eléctrico son de igual magnitud pero de signos opuestos generando así una diferencia de potencial. Por este hecho los capacitores tienen diversas aplicaciones. En los motores trifásicos se usan capacitores para mejorar su arranque, eficiencia y factor de potencia, reflejándose en una reducción del consumo y costo eléctrico importantes. importantes. Un motor trifásico puede emplearse en una red monofásica, con la ayuda de un capacitor de arranque, aunque es naturalmente imposible obtener las mismas condiciones originales de funcionamiento ya que el capacitor puede simular una fase momentáneamente y no todo el tiempo, por eso son llamados capacitores de arranque.
Los capacitores de arranque al ser conectados entre una de las fases crean un desfasamiento mayor que causa que las características características de arranque se mejoren notablemente. notablemente. Estos dos campos magnéticos desfasados son de origen oscilatorio, que sumados eléctricamente causan un campo de naturaleza rotatorio, que hacen mover el rotor. Ahora, para la selección de la capacidad de los capacitores para determinado motor se expone un procedimiento de cálculo para proporcionar una idea aproximada de los valores del capacitor.
= 1.35 .35
[]
Donde:
= ( () ) = () ) La capacidad del condensador se calcula de la siguiente forma:
=
2 ∗ 2 ∗ ∗ 10−9
Donde:
= () ) = ( () = ( () )
La tensión en los bornes del condensador se puede calcular de la siguiente manera:
Maquinas Eléctricas II
=
∗ 106 2 ∗ ∗
[]
2
Voltaje(V) Capacitancia ( ) ) 84.2842 251.775 Tabla 1. Valores calculados para el capacitor de arranque.
Donde:
=
Resolviendo el sistema de ecuaciones se obtiene el cálculo aproximado para la selección del capacitor.
Ya con el capacitor en mano, se procede a conectarlo entre una de las fases. Cuando ya el rotor está girando el capacitor no se puede dejar pegado a ninguna fase por que se estalla, por lo tanto, a penas este arranque, se debe retirar de manera inmediata para evitar daños a la integridad física de los estudiantes.
IV. III.
PROCEDIMIENTO Y DATOS.
A continuación, se procederá a arrancar un motor de inducción con rotor jaula de ardilla de las siguientes características: características: Tensión(V) f (Hz) Potencia (HP) ( )) 60 220 2 8 Tabla 1. Valores nominales del motor.
Realizando la conversión de caballos de fuerza a kilowatts se obtiene:
2 ∗ 746 1000
= 1.49 1.492 2
Remplazando en [1] se obtiene que:
El arranque de un motor trifásico con un capacitor es una manera muy recursiva de encender un motor cuando no se cuenta con la condición suficiente de tener una línea trifásica disponible. El capacitor de arranque lo que hace es simular esa línea faltante, desfasando en 90° la fase compartida. Además dependiendo de la conexión que tenga el motor con la red, este puede girar en ambos sentidos, de igual manera el capacitor de arranque independientemente como gire el motor, su función ayudar al motor a entregarle ese torque faltante para que este arranque. Otro de los objetivos de este informe es servir como guía para estudiantes que realicen estas pruebas por primera vez, para saber cómo calcular que capacitor se va a usar de acuerdo al tipo de motor que quieran quieran arrancar. Además Además cabe resaltar que si es un motor trifásico como el usado en esta práctica se debe retirar el capacitor capacitor cuando ya el motor ha arrancado, arrancado, de no ser así, como ya se menciono, el capacitor estallara.
V.
= 1.3 1.35 ∗ 1.49 1.492 2 = 2.014 2.0142 2 () )
2.0142 2 ∗ 2 ∗ 60 ∗ 10−9
=
8 ∗ 106 2 ∗ 60 ∗
= 84.2 84.284 842 2
REFERENCIAS
S.A, L. I. (n.d.). LIFASA. NOTAS TÉCNICAS DE APLICACIÓN. Condensadores para Motor . Retrieved Octubre 25, 2011, from http://www.lifasa.com/descargas/es/not_tec_motor_e. pdf
ELECTRICIDAD Y AUTOMATISMOS. Motor Trifásico como Monofásico . (n.d.). Retrieved
Ahora el valor de se remplaza en la ecuación [2] y se reemplaza en [3].
=
CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES.
Octubre 25, 2011, http://www.nichese.com/mono-trifa.html
= 251. 251.77 775 5
Resolviendo el sistema de ecuaciones para U y C se obtiene que las características del capacitor como se muestra en la tabla 2.
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