Lab

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Escuela Académico Profesional de Ingeniería Mecánica

Practica Nº 1: Motores Asíncronos Monofásicos 1. Resumen: En esta práctica de laboratorio, identificamos los diversos tipos de motores monofásicos, sus componentes principales, y su característica principal de funcionamiento. Luego de observar sus componentes, identificamos de qué tipo de motor era cada uno, y también identificamos cual era el devanado principal y el auxiliar.

2. Problema: -

¿Cuáles son las partes principales de los diferentes tipos de motores asíncronos monofásicos?

-

¿Cómo conectar un motor monofásico a partir de la identificación y medición de sus devanados?

3. Marco Teórico: Los motores eléctricos eléctricos domésticos tienen tienen gran aplicación, por lo que es necesario necesario que puedan funcionar en redes monofásicas. Los motores monofásicos son muy parecidos a los trifásicos, con la diferencia que su rendimiento y factor de potencia son inferiores. A igual potencia, el motor monofásico es más voluminoso que el trifásico. Un motor monofásico de inducción no tiene par de arranque intrínseco. Existen tres técnicas para arrancar estos motores, que se clasifican de acuerdo con los modelos utilizados para producir el par de arranque. Estas tres técnicas de arranque son métodos para lograr que uno de los dos campos magnéticos giratorios sea más fuerte que el otro en el motor y en consecuencia dar un apoyo inicial en una u otra dirección. Estas técnicas de arranque difieren en el costo y en la cantidad de par producido. Las tres principales técnicas son:

a. Motor de

fase partida (arranque con resistencia): resistencia): es un motor de dos

devanados estatóricos, estatóricos, uno principal (M) y otro auxiliar (A). (A). Estos dos están están o

separados 90 eléctricos sobre el estator del motor; el devanado auxiliar está diseñado para ser desconectado del circuito, a cierta velocidad dada, mediante un interruptor centrifugo. La relación resistencia/reactancia del devanado auxiliar es mayor que la del principal. Los motores de fase partida tienen un par de arranque moderado justamente con baja corriente. La corriente en el devanado auxiliar alcanza siempre su valor máximo antes que la corriente en el devanado dev anado principal, y por lo tanto, el campo magnético del devanado auxiliar alcanza siempre si máximo antes que el devanado principal.

Laboratorio de Maquinas eléctricas II

1


Figura 1. a. Motor de Inducción de fase de partida. b. corrientes en el motor en condiciones de arranque

Figura 2. Relación entre los campos magnéticos

principal y auxiliar

Figura 3. IA alcanza su máximo antes que I M, produce una

rotación neta de los campos en sentido antihorario


2


Figura 4. Características par-velocidad resultante

b. Motores con arranque por capacitor: en algunas aplicaciones, el par de arranque es insuficiente para arrancar una carga sobre el eje del motor. En estos casos, se pueden utilizar motores con arranque por capacitor. Se dispone de un capacitor en serie con el devanado auxiliar del motor, dependiendo del tamaño del capacitor, la fuerza magnetomotriz de la corriente de arranque en el devanado auxiliar puede ajustarse para igualarla a la fuerza magnetomotriz de la corriente del devanado principal, y puede lograrse que el ángulo de la corriente del devanado auxiliar adelante en 90o la corriente del devanado principal. Los motores con arranque por capacitor son más costosos que los de fase partida y se utilizan en aplicaciones en las cuales se requiere un alto par de arranque.

Figura 5. Motor de inducción con arranque por capacitor

Figura 6. Angulo de las corrientes en el arranque del motor


3


Figura 7. Características par-velocidad de un motor de

inducción con arranque por capacitor c. Motor de capacitor permanente dividido: con un condensador que opere en el devanado auxiliar, el motor tendrá un campo magnético rotacional uniforme. No requieren interruptor de arranque. Para cargas normales son más eficientes y tienen un factor de potencia más alto y par más suave que los motores de inducción monofásicos corrientes. Sin embargo, tienen par de arranque menor.

Figura 8. Motor de inducción de capacitor dividido permanente


4


Figura 9. Características par-velocidad de este motor

d. Motor de capacitor de arranque, capacitor de macha: el capacitor mayor está presente en el circuito solo durante el arranque, cuando asegura que las corrientes en los devanados estén casi balanceadas, para obtener pares de arranque muy altos. Cuando el motor ha alcanzado la velocidad, el interruptor centrífugo abre y el capacitor permanente se deja solo en el circuito del devanado auxiliar. El capacitor permanente es suficientemente grande para balancear las corrientes para cargas normales del motor de modo que este opera de nuevo con alto par y alto factor de potencia. El capacitor permanente en tal motor equivale típicamente a entre 10% y 20 % del tamaño del capacitor de arranque.

Figura 10. Motor de inducción de capacitor de arranque capacitor

de marcha


5


Figura 11. Características par-velocidad de este motor

La dirección de rotación de un motor con capacitor puede invertirse conmutando las conexiones de los devanados auxiliares. e. Motor de polos sombreados: es aquel que solo tiene el devanado principal. En lugar de tener devanado auxiliar, tiene polos salientes, y una parte de cada polo está envuelta por una bobina cortocircuitada, llamada bobina sombreada. Un flujo variable se induce en los polos debido al devanado principal, cuando eso ocurre se induce un voltaje y una corriente en la bobina de sombreo, las cuales se oponen al cambio del flujo original. Esta oposición retarda los cambios de flujo bajo las partes sombreadas de las bobinas y produce un desequilibrio entre los campos magnéticos rotacionales. El método de los polos sombreados produce menor par de arranque que cualquier otro tipo de arranque de motor de inducción. Estos son mucho menos eficientes y tienen mayor deslizamiento que los otros. Puesto que los motores de polo sombreado cuentan con una bobina de sombreo para su par de arranque, no hay manera fácil de invertir la dirección de rotación de estos motores. Para llevar a cabo la inversión, es necesario instalar dos bobinas de sombreo en cada cara polar y cortar selectivamente una de ellas.

Figura 12. Características par-velocidad resultante


6


Figura 13. Motor de inducción básico de polos sombreados

f.

Motor universal: Si la polaridad del voltaje aplicado a un motor dc en derivación o serie se invierte, tanto la dirección del flujo de campo, como la dirección de la corriente del inducido se invierten, y el par inducido resultante continúa en la misma dirección de antes. Por lo tanto, es posible obtener par pulsante unidireccional a partir de un motor conectado a una fuente de potencia ac. Para que un motor dc serie funcione con efectividad en un sistema de potencia alterna, sus polo de campo y la carcasa del estator deben estar laminados por completo. Si no es así sus pérdidas en el núcleo son enormes. Cuando los polos y el estator están laminados, este motor se denomina motor universal ya que puede funcionar dese una fuente ac o desde una fuente dc. Cuando el motor gira conectado a una fuente ac, la conmutación será mucho mas pobre que cuando esta conectado a una fuente dc.

Figura 14. Circuito equivalente de un motor universal


7


Figura 15. Comparación de la característica par-velocidad de un

motor universal cuando opera conectado a una fuente ac y dc

4. Contrastación de Hipótesis:

4.1.Equipo: -

Motores monofásicos asíncronos

-

Cables de conexión

-

01 multímetro

4.2.Obtención de datos:


8



9


5. Conclusiones: Como vemos, los tipos de motores monofásicos 6. Transferencia: 

¿Cómo se puede invertir el sentido de giro en un motor de polos sombreados? Puesto que los motores de polo sombreado cuentan con una bobina de sombreo para su par de arranque, no hay manera fácil de invertir la dirección de rotación de estos motores. Para llevar a cabo la inversión, es necesario instalar dos bobinas de sombreo en cada cara polar y cortar selectivamente una de ellas. 

¿Cómo se puede conectar un motor trifásico a una red monofásica?


10

Lab

Recommend Documents