CONTROL DE VELOCIDAD DE LOS MOTORES DE INDUCCION MONOFASICO
1. Resumen
2. Objetivos
Llagar a conocer como como controlar la velocidad de un un motor de inducción monofásico.
3. Marco Teórico En general, la velocidad de los motores de inducción monofásicos puede controlarse del mismo modo que se hace con la velocidad de los motores trifásicos, Para los motores con rotor de jaula de ardilla se dispone di spone de las siguientes técnicas:
Variar la frecuencia del estator número de de polos Cambiar el número el voltaje aplicado al terminal Cambiar el
De los tres métodos anteriores el màs empleado para el control de velocidad de motores monofásicos de inducción es el control de voltaje aplicado a los terminales del motor ,Este método se presenta mas a los motore monofásicos de inducción debido a la forma en que el rotor de un motor de inducción monofásico desarrolla el par en comparcion con el motor de inducción asíncrono trifásico.Este ultimo tiende a mantener la exitacion del rotor a medida que disminuye el voltaje en el estator.El resultado es que le voltaje en el estatator debe reducirse considerablemente antes antes de que tenga cambios apreciables en el deslizamiento.Esto,a su vez,reduce el par aun mas considerablemente (puesto que el par es proporcional al cuadrado del voltaje aplicado al estator) y reduce el sumo grado al valor de potencia eficaz del motor de inducción trifásico.
Puesto que el par desarrollado por un motor de inducción monofásico es originado mediante dos campos magnéticos en oposición ,el delizamiento rotorico de un motor monofásico es mas sensible a la variación de la exitacion que el de uno trifásico . Tambien , ya que el par de un motor de induccioon varia con el cuadrado del voltaje aplicado en el estator (ver figura 1),la curva par-delizamiento al 50% del voltaje nominal es el 25% de la correspondiente al voltaje
nominal,aproximadamente a todos los valores desde el arranque al paro en marcha.A medida que aumneta la carga desde carga parcial hasta nominal ,el efecto de una reducción del voltaje ,desde el voltaje nominal al 25% e la misma ,els el de producir una mayor disminución de la velocidad al variar el voltaje ,hasta aproximadamente la carga nominal . El voltaje aplicado a un motor puede variarse mediante una de estas tres maneras: 1.Puede autilizarse un autotranformador para ajustar continuamente el voltaje de la línea.Este método es el mas costoso de control de la velocidad por voltaje y solo se usa cuando es necesario hacer un control de velocidad muy uninforme. 2.Puede usarse un SCR o un TRIAC para reducir el voltaje eficaz ,aplicado al motor.Este procedimiento controla el tiempo que el TRIAC esta en conducción ,controlando la corriente que se netrega a la carga y por consiguiente la potencia que consume (ver figura 2).Aumenta un poco el tuido y la vibración del motor. Los circuitos de control de estado solido son considerablemente menos constos que los autotransformadores y por eso son màs comunes.
3.Puede insetarse una resitencia en serie con el circuito del estator.Este es el método mas barato de control de voltaje ,pero tiene la desventaje de que se pierde abundancia potencia en la resitencia ,lo cual reduce la eficiencia total de la conversion de la pòtencia. Tambien existen algunos mètos para reducción del voltaje de línea ,por conmutación manual o automática.Asì ,el motod de devanado de tomas indica que la velocidad más elevada se obtiene cuando todo el voltaje de alimentación queda aplicado a la sección más pequeña del devanado principal .La velocidad más baja se obtiene cuando el voltaje alimentación se aplica al devanado completo .La explicación de dicha relación reside en la ecuación Eef=KΦNf que indica que el flujo de exitacion , Φ, a una determinaa fecuencia f,depende de Eef/N, o sea volts estatoricos efectivos por espira N.A medida que diminuye el numero de vueltas en el estator a las que queda aplicada la misma tensión ,aumenta el flujo de exitacion .En un motor de inducion , la componente de corriente rotorica en fase con el flujo de exitacion Ircos θ, asì como el par T ,son fincion del flujo de extacion :T=kΦIrcosθ por tanto,para un carga determinada se produce mas par y menos deslizamiento con una mayor relación de volt por espira.La velocidad ,es por tanto mayor cuando se emplea el menor numero de espiras para una tension determinada aplicada al estator.
4. Instrumentos y materiales: Instrumentos:
Multímetro
Tacómetro Laser
Materiales:
Motor monofásico asíncrono con condensador de arranque y marcha. Motor monofásico asíncrono con condensador y conmutador de velocidad. Motor monofásico universal. Equipo de control de potencia TRIAC. Cables de conexión. Autotransformador.
5. Datos Experimentales
Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
FRECUENCIA
RPM
6. Diseño experimental y realización el experimento:
a) Motor monofásico universal
Conectar el motor monofásico universal como se indica en la figura 3 y mediante el autranformador variar el voltaje aplicado a los
terminale del motor ,en cada paso medir la velocidad n,la corriente I y la tensión aplicada V .Con los resultados obtenidos construir una tabla de datos.
Conectar el motor monofásico universal como se indica en la figura 3 y mediante el equipo de control de potencia variar el voltaje aplicado a los terminale del motor ,en cada paso medir la velocidad n,la corriente I y la tensión aplicada V .Con los resultados obtenidos construir una tabla de datos.
b) Motor monofásico asíncrono con condensador de arranque y marcha
Conectar el motor monofásico asíncrono con condensador de arranque y marcha como se indica en la figura 3 y mediante el autranformador variar l voltaje aplicado a los terminales del motor , en cada paso medir la velocidad n , la corriente I y la tensión aplicada V.Con los resultados obtenido construir una tabla e datos.
c) Motor monofásico asíncrono con condensador de arranque y marcha y conmutador de velocidad. Con ayuda del ohmímetro y del inductometro medir la resitencia y la inductancia de cada uno de los devandos del motor monofásico asíncrono con condenador de arranque y marcha y conmutador de velocidad.Luego realizar un digrama indicando las conexiones y valores de cada uno de los devanados que forman el motor , el condensador y el conmutador de velocidad. Luego conectar ,en cada paso medir la velocidad n,la corriente I y la tensión aplicada V.Con los resultados construir una tabla e datos.
7. Análisis y Resultados
La velocidad del motor varía en menor medida con electrónica de potencia, luego con el autronsformador la variación de voltaje no afecta en gran medida a la velocidad del motor pero vemos que con el variador de frecuencia el cambio de esta cambia en gran medida a las velocidades teniendo un rango muy amplio.
8. Conclusiones
Si se puede controlar la velocidad en motores monofásicos de inducción. El control más efectivo de velocidad es por medio de un variador de frecuencia. Existen tres formas de variar la velocidad por variación de voltaje, frecuencia, nº polos. Las tecnologías para control de velocidad por variación de voltaje son por electrónica de potencia, con autotransformador y con resistencias. 9. Referencias Bibliográficas:
