UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC

FACULTAD DE INGENIERIA

LABORATORIO DE MQUINAS ELCTRICAS 2PAGINA:15/ 16

ENCABEZAMIENTO

NOMBRE DE LA ASIGNATURA: LABORATORIO DE MQUINA ELECTRICAS 2

CDIGO:212L5SEMESTRE:2014 / 2

INTENSIDAD HORARIA : 2 HORAS SEMANALESHORARIO : lunes 8:30 10:30

DOCENTE :ING. CARLOS ARTURO SUAREZ LANDAZABAL

CORREO:casuala05@gmail.comCELULAR: 300-8054264

INTEGRANTES

PRACTICA No : 8FECHA DE LA PRACTICA : Septiembre /22/2014

NOMBRE DE LA PRACTICA: PUESTA EN MARCHA A PLENO VOLTAJE DEL MOTOR ASNCRONO

No.NOMBRE Y APELLIDOIDENTIFICACIN

1Luis Duarte1143245048

2Manuel De Pieres1045720198

3Ernesto Morales1123631901

4Holmes Maestre1140873035

1. MARCO TEORICO ( EL DE LA GUIA E INVESTIGADO)

MARCO TEORICO DE LA INVESTIGACION

Motor asncronoLosmotores asncronosode induccinson un tipo demotor de corriente alternaen el que la corriente elctrica, en el rotor, necesaria para producir torsin es inducida por induccin electromagntica del campo magntico de la bobina del estator. El motor asncrono trifsico est formado por unrotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y unestator, en el que se encuentran lasbobinasinductoras. Estas bobinas son trifsicas y estn desfasadas entre s 120 en el espacio. Segn elTeorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes trifsicas equilibradas, cuyo desfase en el tiempo es tambin de 120, se induce uncampo magnticogiratorio que envuelve al rotor. Este campo magntico variable va a inducir unatensinen el rotor segn laLey de induccin de Faraday: La diferencia entre elmotor a inducciny el motor universal es que en el motor a induccin el devanado del rotor no est conectado al circuito de excitacin del motor sino que est elctricamente aislado. Tiene barras de conduccin en todo su largo, incrustadas en ranuras a distancias uniformes alrededor de la periferia. Las barras estn conectadas con anillos (en cortocircuito como dicen los electricistas) a cada extremidad del rotor. Estn soldadas a las extremidades de las barras. Este ensamblado se parece a las pequeas jaulas rotativas para ejercitar a mascotas como hmster y por eso a veces se llama "jaula de ardillas", y los motores de induccin se llaman motores de jaula de ardilla.

Entonces se da elefecto Laplace(o efecto motor): todo conductor por el que circula una corriente elctrica, inmerso en un campo magntico experimenta una fuerza que lo tiende a poner en movimiento. Simultneamente se da elefecto Faraday(o efecto generador): en todo conductor que se mueva en el seno de un campo magntico se induce una tensin.El campo magntico giratorio, a velocidad de sincronismo, creado por el bobinado del estator, corta los conductores del rotor, por lo que se genera una fuerza electromotriz de induccin.La accin mutua del campo giratorio y las corrientes existentes en los conductores del rotor, originan una fuerza electrodinmica sobre dichos conductores del rotor, las cuales hacen girar el rotor del motor.La diferencia entre las velocidades del rotor y el campo magntico se denomina deslizamiento o resbalamiento.

MARCO TEORICO DE LA GUIAEl motor asncrono, en el momento del arranque debe vencer la reaccin mecnica por cambio de condicin esttica a dinmica y la reaccin elctrica-magntica del sistema de la misma mquina rotativa que funciona con base al principio de induccin electromagntica.

Motores con casi idnticas caractersticas de velocidad, a menudo presentan diferencias significativas en el arranque. Las corrientes de arranque pueden oscilar entre un 400% a un 700% de la corriente nominal del motor en su funcionamiento a plena carga.

El par o torque mecnico generado por el motor puede ser de un 70% o elevarse hasta alrededor de un 230% del torque mximo.A tensin mxima, la corriente y del par del motor determinan los lmites en los que se puede realizar un arranque con reduccin de tensin. En las instalaciones en las que reducir la corriente de arranque o aumentar el par de arranque sean crticos, es importante asegurarse de que se usa un motor con caractersticas adecuadas para cada caso.Cuando se use un arranque con reduccin de tensin, el par de arranque del motor se reducir segn una expresin matemtica.La corriente de arranque slo se puede reducir hasta el punto donde el par de arranque sea an superior al requerido por la carga que tenga acoplada en el momento del arranque.El motor trifsico puede tener diferentes formas de cierre en su devanado, lo cual de igual forma define el comportamiento y necesidades en el arranque, marcha y carga aplicada.

Indiferente del nivel de voltaje el motor puede estar construido para que trabaje en tringulo o en estrella. En la grfica adjunta se pareca el comportamiento del par desarrollado por el motor y el para resistente ofrecido por la carga.

2. 2. OBJETIVO DE LA PRCTICA.

Analizar la puesta en marcha a pleno voltaje de un motor asncrono.

3. EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS con todos los datos tcnicos.

Los materiales utilizados en la prctica son:

Multmetro FLUKE 179 TRUE RMS

Motor Trifsico de jaula de ardilla DELORENZO (DL 1021) Potencia: 1.1 KW, Tensin: 220/380V /Y, Corriente:3.9/2.2 A /Y, Velocidad: 3420 min, cos: 0.9, Frecuencia: 60 HZ.

Tachometer dual digital LUTRON DT-2268 Pinza batimtrica Minipa ET 4080

Alimentacin directa al toma de 220V

Caja de puentes o caja de conexin

4. ESQUEMA DE CONEXIONES REALIZADAS - IMGENES DEL MONTAJE DE LA PRACTICA

Con los materiales puestos en la mesa de trabajo y con las indicaciones especficas de la placa del Motor Trifsico de jaula DELORENZO se dio inicio a la prctica de puesta en marcha a pleno voltaje del motor asncrono.

FOTOS DEL MONTAJE DE LA PRACTICA:1. Se identificador las caractersticas de placa del motor Trifsico de jaula DELORENZO.

2. Se midieron las resistencias de las bobinas del motor para verificar si el motor estaba equilibrado, se realiz la conexin en delta () en el motor y se midieron las corrientes y potencia de arranque y de funcionamiento a plena marcha del motor y el factor de potencia y la velocidad RPM.

3. se realiz la conexin en estrella (Y) en el motor se midieron las corrientes y potencia de arranque y de funcionamiento a plena marcha del motor y el factor de potencia y la velocidad RPM.

5. 5. DATOS , CALCULOS Y RESULTADOS OBTENIDOS EN LA PRACTICA (TODAS LAS TABLAS)

6.1. Tablas de todos los datos obtenidosTeniendo en cuenta los datos de la placa del motor Trifsico de jaula de ardilla Potencia: 1.1 KW, Tensin: 220/380V /Y, Corriente: 3.9/2.2 A /Y, Velocidad: 3420 min, cos: 0.9, Frecuencia: 60 HZ. Y los datos tomados en la prctica:

Se verifica si el Motor Trifsico de jaula DELORENZO (DL 1021) se encuentra equilibrado y se miden las resistencias de las bobinas en los bornes U1-V1, U1-W1, V1-W1.

BornesResistencia ()

U1-V13.4

U1-W13.6

V1-W13.9

Datos de los valores medidos Motor Trifsico de jaula DELORENZO (DL 1021) con la conexin delta():

ConexinVoltaje (V)Corriente de arranque(A)Corriente de marcha(A)Potencia de arranque(KW)Potencia de marcha(KW)Factor de potenciaVelocidadRPM

Delta ()227 V16 A1.9 A1.49 KW0.25 KW0.613595 RPM

Datos de los valores medidos Motor Trifsico de jaula DELORENZO (DL 1021) con la conexin estrella (Y):

ConexinVoltaje (V)Corriente de arranque(A)Corriente de marcha(A)Potencia de arranque(KW)Potencia de marcha(KW)Factor de potenciaVelocidadRPM

Estrella (Y)226 V8.8 A0.5 A1.24 KW0.073 KW0.623590 RPM

Para la puesta en marcha del motor en estrella se tienen en cuenta que el voltaje suministrado es de menor en comparacin con el nominal de placa, esto porque el voltaje se rige bajo las condiciones de red local y no se cont con el voltaje nominal, esto en los resultados se ve reflejado en una disminucin del par nominal, esto con que l pueda desarrollar sus condiciones normales de funcionamiento.

Los valores de corriente y potencia en la conexin en la conexin estrella, la intensidad que recorre cada fase coincide con la intensidad de lnea, mientras que la tensin que se aplica a cada fase es 3 menor que la tensin de lnea. realizo tres espiras al medir esos para metros y se divisin entre 3 los valores marcados por el vatmetro.

Podemos observar de esta forma el funcionamiento del motor para cada condicin, en donde se conecta en delta y estrella, lo que se observa a primera vista es la diferencia que estos poseen en la corriente, eso s sin despreciar el hecho de que se le suministra un voltaje menor al nominal a la conexin en estrella, esto es a causa de la forma de conexin de cada uno, pues brindan diferente resistencia, y como lo anotamos anteriormente esto est muy ligado al voltaje que maneje la red.

Algo que corrobora esta informacin con los factores de potencia en donde podemos observar que la variacin de acuerdo al tipo de conexin no es muy marcada, solo se ve afectada por los momentos de medicin; en arranque y marcha, en donde se una disminucin esto por haber superado el par resistivo presente en el motor.

Los valores tambin se tienen a consideracin con respecto a la placa, pues como se observa estos valores no son parecidos, y esto es porque los valores en la placa son tomados en base a una carga suministrada, al no poseer una carga el motor, este funciona en vaco, por lo que el factor de potencia medido ser menor al de la placa, dando un mayor desfase de la corriente con respecto a el voltaje. Teniendo en cuenta los datos de la placa del motor calculamos el deslizamiento del motor:

*100%

Como no conocemos la velocidad sincronizada (ns)

*100%

El deslizamiento es igual

Teniendo en cuenta la potencia de la placa del motor y la medida calculamos el factor de carga del motor trifsico en la conexin en estrella (Y):

6.2. Especificaciones de equipos e instrumentos utilizados.

Para este laboratorio de mquinas 2 sobre el tema de motor de puesta en marcha a pleno voltaje del motor asncrono se utilizaron los siguientes instrumentos:

Multmetro FLUKE 179 TRUE RMS MULTIMETRE Motor Trifsico de jaula de ardilla DELORENZO (DL 1021) Potencia: 1.1 KW, Tensin: 220/380V /Y, Corriente:3.9/2.2 A /Y, Velocidad: 3420 min, cos: 0.9, Frecuencia: 60 HZ. Tachometer dual digital LUTRON DT-2268 Pinza batimtrica Minipa ET 4080 Alimentacin directa al toma de 220V Conectores Caja de puentes o caja de conexin

6.3. Grficos de conexiones o mediciones realizadas

Esquema de conexin delta en las borneras ():

Esquema de conexin estrella (Y):

6.4. Con base a los valores obtenidos, a la teora consultada y a su juicio tcnico, explique el funcionamiento del motor de induccin en el momento de arranque.

R/: En base a los datos obtenidos en la experiencia podemos inferir que el funcionamiento de los motores asncronos podemos observar que las corrientes de arranque superan a las corrientes de placas, esto por causa del estado de reposo del rotor, al encontrarse este en reposos, al crear una induccin electromagntica causada por el flujo de la corriente por el estator, crea una velocidad relativa entre el estator y el rotor, que la impedancia en muy poca, por lo que la absorcin de la corriente es mayor, este elevada corriente no causa algn dao en el motor ya que es una corriente transitoria hasta que el motor alcance una velocidad equilibrada.

6.5. Que puede ocurrir con los valores medidos si el motor se pone en marcha con una carga aplicada al eje.

R/: La velocidad del rotor que medimos en esta experiencia fue en vaco, no se le suministro ninguna carga, pero para el caso en cuando el motor tiene una cagar y trabaja en condiciones nominales, el par motor se equilibra con el par de carga, cuando se presenta un aumento en la carga, lo que sucede es que los dos seguirn en equilibrio siendo iguales, esto para que su deslizamiento sea mximo aproximadamente al 100%, se presentara un aumento de la corriente.

6. ESTUDIO INFORME Y RESPUESTAS AL CUESTIONARIO DE LA PRACTICA

7.1. Con base en los valores de las mediciones obtenidas en su prctica, defina el funcionamiento del motor asncrono en el momento del arranque.

R/: En el momento del arranque del motor asncrono la corriente ser 3 veces mayor que la corriente nomina Ya que pasa de estar de un momento sin funcionamiento y luego en marcha luego alcanza el valor nominal de la corriente. en la conexin delta del motor la corriente nominal del motor es 3.9 A y la corriente de arranque es de 16 A ya que el motor asncrono no est trabajando a plena carga la corriente de arranque es mayor a casi 4 veces a la corriente nominal. En la conexin estrella del motor la corriente nominal del motor es 2.9 A y la corriente de arranque es de 8.8 A ya que el motor asncrono no est trabajando a plena carga y con el voltaje nominal de la placa con uno menor la corriente de arranque es 3 veces a la corriente nominal.

7.2. Con base a los conocimientos adquiridos explique qu ocurre con la velocidad del rotor al incrementar el par mecnico o de carga aplicado al motor.R/: teniendo en cuenta que la potencia es igual al producto del torque por la velocidad angular (P= T w), y que dicha velocidad se regula (y esto hace mantener la velocidad del motor cuando varia la carga). Al aumentar el par mecnico, para la potencia, la velocidad angular disminuye (la relacin es inversamente proporcional).

7.3. De igual forma explique el comportamiento de la corriente al trabajar en vaco y al aplicarle carga en el eje.

R/: en un motor asncrono trifsico en vaco como el motor est trabajando en vaco el deslizamiento siempre tiende a 0, por lo que el valor de la resistencia crece y la corriente por el motor es menor. En un motor asncrono trifsico con carga mecnica al eje del rotor se presenta una oposicin a la marcha, por lo tanto la velocidad disminuye un poco dependiendo del factor de regulacin de velocidad del motor (caracterstica dada por el fabricante) y por lo tanto es deslizamiento aumenta y como es cociente de la resistencia R, la Rc baja un poco y la corriente por el motor aumentar.

7.4. Explique en forma clara y justificada, que ocurre con el motor, si se le aplica una carga que supere la capacidad de la mquina.R/: un motor asncrono trifsico se le expone a una carga superior a la que soporte, este seguir funcionando, pero el aumento en la corriente afecta principalmente a los devanados del motor, el cual posee un aislamiento para trabajar hasta ciertos niveles de temperatura, entonces si se sobre pasan esos niveles se puede generar un corto entre espiras, lo que ocasionara un corto circuito lo puede quemar y por lo tanto daara el motor.

7.5. Qu significado tiene para usted el factor de carga medido en el motor de prueba?R/: El factor de carga es un indicador de la Capacidad a la cual est trabajando el motor, La frmula para determinar el factor de carga en un motor es:

En esta prctica el factor de potencia fue bajo con respecto al de la placa del motor ya que el motor est trabajando en vaco y no a su mxima carga por ende estos valores de potencia y factor de potencia fueron bajo con respecto a los valores nominales de la placa del motor trifsico asncrono.

7. CONCLUSIONES

Hacer una relacin entre la Hiptesis, la Introduccin y los resultados logrados en la prctica de tal forma que puedan corroborar la teora manejada sobre el tema desarrollado en esta prctica. R/: Como la hiptesis y la teora lo dice, los motores de induccin o asncronos son motores que deben vencer el estado esttico para situarse en un estado dinmico, esto lo hacen gracias a las elevadas velocidades que es sometido, por lo que su adsorcin de corriente puede tener un aumento segn la teora de unos 400% o 700% de su valor nominal, se comprob en esta prctica la corriente de arranque 3 veces ala nominal , sus conexiones en estrella y delta del motor asncrono trifsico se toman en cuenta los valores de la placa del motor y sus valores nominales en cada conexin, el par y la corriente de los motores trifsicos sern ms altas que la de los motores monofsicos y permitirn diversas conexiones por usar bobinas partidas.

Identifique la desviacin que se presenta entre los valores de sus mediciones con respectivos clculos matemticos y lo que dice la teora con respecto a los parmetros de una mquina asncrona, exprese esta diferencia en porcentaje.R/: Para la desviacin porcentual realizamos una para cada conexin:

8. BIBLIOGRAFIA UTILIZADA

CHAPMAN, Stephen. Mquinas elctricas. 4 edicin. Mxico D.F. McGraw-Hill. 2005. http://www.tuveras.com/maquinaasincrona/motorasincrono1.htm http://www.monografias.com/trabajos91/motor-asincrono/motor-asincrono.shtml. Maquinas Elctricas, UTN FRMza. (Ing Electrnica) MQUINAS ETLCIONS ELCTRIAS: http://www1.frm.utn.edu.ar/mielectricas/docs/APUNTES_MAQUINAS_ELECTRICAS-_U_5_v1.1.pdf.