T9_Motores ca

8/7/2019 T9_Motores ca

1/24

10/04/201110/04/2011 FFlix A. Gonzlix A. Gonzlezlez 11

Motores de C.A.Motores de C.A.09


2/24


Las mLas mquinas de C.A.quinas de C.A.

SSncronasncronas: motores y generadores que la: motores y generadores que la IeIe esessuministrada por una msuministrada por una mquina independientequina independientedede C.CC.C..

De inducciDe induccinn: s: slo como motores y lalo como motores y la IeIe esessuministrada por induccisuministrada por induccin magnn magntica.tica.

9.1

MMquinas CCquinas CC MMquinas CAquinas CAMotores y generadoresMotores y generadores Motor y Gen. sMotor y Gen. sncrononcrono MotorMotor induccinducc..

InductorInductor

InducidoInducido

EstatorEstator

RotorRotor

RotorRotor

EstEsttortor

EstatorEstator

RotorRotor


3/24


MotoresMotores ss ncronosncronos de C.A.de C.A.

AA-- Estructura interna:Estructura interna: EstEsttortor: igual: igual mmq.q. CC. Los mCC. Los mss

utilizados son los motores trifutilizados son los motores trifsicossicos

que tienen 3 bobinados desfasadosque tienen 3 bobinados desfasados120120 elelctricos.ctricos.

RRtortor: conjunto de barras de Cu o Al: conjunto de barras de Cu o Alen forma cilindro unidas a unos anillos.en forma cilindro unidas a unos anillos.Las bobinas crean los polos N y SLas bobinas crean los polos N y Salternativamente, la tensialternativamente, la tensin CC se lan CC se ladamos por los anillos de rozamiento.damos por los anillos de rozamiento.

9.2


4/24


Principio funcionamientoPrincipio funcionamiento

LaLa IeIe circula por elcircula por el rrtortor y creay creaun campo Br de valorun campo Br de valor ctecte..

En elEn el estesttortor, un bobinado, un bobinado bibi oo

triftrifsico crea un camposico crea un campomagnmagntico giratorio.tico giratorio.

El Br intenta atrapar al campoEl Br intenta atrapar al campogiratorio.giratorio.

B


5/24


Campos giratoriosCampos giratorios

mmquina C.A. bifquina C.A. bifsicasica

Tiene 2 bobinas estatorTiene 2 bobinas estatordesfasadas 90desfasadas 90 elelctricos, sectricos, seconsiguen 4 polos.consiguen 4 polos.

Representamos los camposRepresentamos los camposmagnmagnticos producidos porticos producidos por

las bobinas instantelas bobinas instante a,b,c,da,b,c,d.. Al ser CA los polos vanAl ser CA los polos van

cambiando y giran.cambiando y giran.


6/24


El campo magnEl campo magnticoticoserser constante:constante:

max021

max02

max01

)2

(

2

cos2

Ir

NBBB

tsenIr

NB

tIr

N

B

Total

=+=

=

=

rrr


7/24


Campos giratoriosCampos giratorios

mmquina C.A. trifquina C.A. trifsicasica

En elEn el estesttortor 3 bobinados3 bobinadosdesfasados 120desfasados 120 elelctricos,ctricos,conectados a cada fase enconectados a cada fase en

estrella/triestrella/tringulo.ngulo.

Se estudian los instantesSe estudian los instantes

a,b,c,da,b,c,d. Se determinan las. Se determinan lasllneas del campo y la posicineas del campo y la posicinn

de los polos N y S.de los polos N y S.


8/24



9/24


Velocidad rotaciVelocidad rotacin on o

sincronismosincronismo

El campo del estatorEl campo del estator1rev/ciclo:1rev/ciclo:

La expresiLa expresin general:n general:

felctrica

elctricamecnica

2=

=

pfn

np mecelec

60

60

2;.

=

==


10/24


InversiInversin sentido de giron sentido de giro

Basta con cambiarBasta con cambiardos de las fasesdos de las fasesconectadas.conectadas.


11/24


Valor del par motorValor del par motor El rotor se mueve porEl rotor se mueve por

la interaccila interaccin de losn de loscampos del rotor ycampos del rotor yestator.estator.

La F que se genera es:La F que se genera es:

El par o Momento:El par o Momento:

sese

se

lBIsenlBIF

BlIF

==

=

max

)(rrr

selBrIrF 22. ==


12/24


Curvas caracterCurvas caracter sticassticas Tienen velocidadTienen velocidad ctecte, f=, f=ctecte y V=y V=ctecte..

La regulaciLa regulacinn velvel::

Cuando se aumenta la carga:Cuando se aumenta la carga: Sigue la velocidadSigue la velocidad ctecte..

Crece el cosCrece el cos (comportan como bater(comportan como bateraaC).C).

La pLa prdida delrdida del sincrsincr. Hace vibrar. Hace vibrarmotor (polos deslizantes).motor (polos deslizantes).

C

0100.)(

0=

=

pc

pc

n

nnSR


13/24


Arranque motoresArranque motores

ss ncronosncronos

No pueden arrancar solos. Hay tres mNo pueden arrancar solos. Hay tres mtodos:todos:1.1. Reducir n del campo magnReducir n del campo magntico estator.tico estator.

2.2. Usar motor externo y llevar rotor n sincronismo.Usar motor externo y llevar rotor n sincronismo.

3.3. Usar bobinados amortiguadores (mUsar bobinados amortiguadores (ms usado).s usado).

D

)( sr BBKrr

r

=


14/24


Se montan unas barras en el rotor enSe montan unas barras en el rotor encortocircuito, se induce unacortocircuito, se induce una quequeorigina una corriente que creaorigina una corriente que crea BBww..

BBrr yy BBww crean uncrean un , que con, que con BBss hacehaceque gire.que gire.

Bobinados amortiguadoresBobinados amortiguadores


15/24


Balance energBalance energticoticoE

22

cos.3

100.

fserelec

mecanmagnetelecperdida

LLentrada

entrada

salida

IRIRP

PPPP

IVP

P

P

+=

++=

=

=


16/24


MotoresMotores

asas ncronosncronos/inducci/ induccinn

AA-- Estructura:Estructura: EstatorEstator: igual a: igual a ssncronosncronos..

RotorRotor:: Jaula de ardilla.Jaula de ardilla.

Bobinado.Bobinado.

9.3

No necesitan corriente de excitacin en el rotorpara funcionar. Slo se utilizan como motores.
http://www.youtube.com/watch?v=TayaM1qeimQ&feature=player_embeddedhttp://www.youtube.com/watch?v=TayaM1qeimQ&feature=player_embeddedhttp://www.youtube.com/watch?v=TayaM1qeimQ&feature=player_embeddedhttp://www.youtube.com/watch?v=TayaM1qeimQ&feature=player_embeddedhttp://www.youtube.com/watch?v=TayaM1qeimQ&feature=player_embeddedhttp://www.youtube.com/watch?v=TayaM1qeimQ&feature=player_embeddedhttp://www.youtube.com/watch?v=TayaM1qeimQ&feature=player_embedded


17/24


Principio funcionamientoPrincipio funcionamiento

Se aplican al estator una corriente trifSe aplican al estator una corriente trifsicasicaque creanque crean BBss de velocidad:de velocidad:

BBss induce unainduce una femfem en las barras del rotor:en las barras del rotor:

Se creaSe crea BBww que junto aque junto a BBss crean un par quecrean un par quehace girar el rotor en el sentido dehace girar el rotor en el sentido de BBss ..

pfn60

=

B

lvBs=


18/24


DeslizamientoDeslizamientoC

Velocidad de deslizamiento es la diferenciaentre la velocidad de sincronismo n y lavelocidad del rotor del motor de induccin nr.

p

fSnSn

n

nn

n

n

S

nnn

r

rdeslz

rdeslz

60).1()1(

100100

==

==

=


19/24


Frecuencia elFrecuencia elctrica rotorctrica rotor

Se le conoce tambiSe le conoce tambi

n porn por

transformadortransformador

giratoriogiratorio, porque el, porque el primarioprimario(estator) induce(estator) induceuna tensiuna tensin en eln en el secundariosecundario(rotor), pero sin(rotor), pero sin

que las f sean iguales.que las f sean iguales.SiSi nnrr=0, s=1 y=0, s=1 y ffrr == ffssSiSi nnrr=n, s=0 y=n, s=0 y ffrr = 0= 0

Para cualquier valor intermedio:Para cualquier valor intermedio:

D

estatorrotor fsf .=


20/24


Curvas caracterCurvas caracter sticassticas Zona AZona A: comportamiento lineal; a + carga,: comportamiento lineal; a + carga,

disminuye n.disminuye n. Zona BZona B: transici: transicin, nn, n moderadamente (omoderadamente (o

lineal).lineal). Zona CZona C: el par disminuye al + carga.: el par disminuye al + carga.

E


21/24


Arranque motor inducciArranque motor induccinn Es posible ponerlos en marcha directamenteEs posible ponerlos en marcha directamente

al conectarlos a la red.al conectarlos a la red. Rotor bobinadoRotor bobinado: se conecta una: se conecta una RRss para quepara que

la intensidad en el arranque no sea muyla intensidad en el arranque no sea muy

alta.alta. Jaula de ardillaJaula de ardilla::

ConexiConexin directa estator (poca Potencia).n directa estator (poca Potencia).

RRss en el estator.en el estator. AutotransformadoresAutotransformadores.. Arranque Y/Arranque Y/ (m(ms usado).s usado).

F


22/24


Motores monofMotores monofsicossicos

Motor universalMotor universal

: trabaja con: trabaja con

CC o CA monofCC o CA monofsica.sica.Es un motor de CC excitaciEs un motor de CC excitacinn

serie modificado (polos yserie modificado (polos yestator laminados) evitarestator laminados) evitarpprdidas magnrdidas magnticas.ticas.

Se usan en herramientasSe usan en herramientasportporttiles, que no requierentiles, que no requierenv=v=ctecte., dan un par alto.., dan un par alto.

9.4

A


23/24


Motor inducciMotor induccinn

monofmonofsicosico

Es un motor de inducciEs un motor de induccin conn conuna sola bobina en eluna sola bobina en elestator.estator.

El campo no es giratorio sinoEl campo no es giratorio sinopulsante (cambia de valor,pulsante (cambia de valor,pero es estpero es esttico).tico).

No tienen par de arranque, alNo tienen par de arranque, algirar se crea un par inducido.girar se crea un par inducido.

B


24/24


Soluciones util izadasSoluciones util izadas Bobinado fase partidaBobinado fase partida..

El estator se divide enEl estator se divide enbobinado principal ybobinado principal y auxilarauxilar,,desfasados 90desfasados 90..

Motor con condensadorMotor con condensador..

Un C electrolUn C electroltico en serie contico en serie con

la auxiliar, lala auxiliar, la IIauxaux adelantaadelanta9090 IIpripri, genera un B de, genera un B derotacirotacin. Mn. Ms par arranque.s par arranque.

T9_Motores ca

Documents

Transcript of T9_Motores ca