Motor de Inducción: Funcionamiento y Tipos de Arranque

El motor de inducción, asíncrono o de jaula de ardilla, está formado por dos partes:

El estátor, El rotor (fijado a un eje).

El circuito equivalente de un motor se puede entender como un transformador.

IM: Corriente de Magnetización.

Corriente “imaginaria” que circula por el estator. Responsable del flujo del motor.

IR: Corriente de Rotor.

Corriente “real” que circula por el rotor, generadora de par. Aumenta con la carga del motor.

Tipos de arranque tradicionales

-Arranque directo.

-Arranque estrella triángulo.

-Arranque con resistencias estatóricas.

Problemas de arranque motor

1-Exceso de par aplicado: Aunque el par

resistente inicial sea bajo, durante el arranque directo se producen una serie de oscilaciones bruscas del par a medida que la velocidad aumenta.

Es básicamente un arranque incontrolado.

Desventajas:

Shocks mecánicos, Deslizamiento en las correas.

Stress en las trasmisiones, Sobrepresiones


ENORME SOBRECORRIENTE: La corriente típica, en el momento del arranque, es entre 7 y 10 veces la corriente nominal. Esto es debido a que en el arranque el deslizamiento es máximo y el motor se comporta como un transformador con el secundario en cortocircuito.

Desventajas:

-Caídas bruscas de tensión en líneas depocacapacid.

-Sobredimensionado de contactores.

-Cálculo de fusibles adecuados.

Conexion arranque directo

FINALIDAD: El motor funciona desde el momento de conexión a sus valores nominales.

Característica corriente- velocidad, arranque directo

Result: Elevada corrte de arranque. Arnque incotrola

Conexión arranque estrella – triangulo

Finalidad: Reducir la intensidad de fase de arranque, aunque sea a costa de reducir el par.

Motor:Es necesario que el motor tenga los bobinados del estátor accesibles y config. para un cableadodoble.

Caract. crrnte- vel Resultado: Sobrecorrientes en la reconexión.Pérdida de  alimentcion. Arranque incontr.

OBJETIVOS

Arranque mecánico perfecto: Vencer el par inicial paulatinamente. Controlar el par del motor:

paro: Decelerar de forma controlada.

Mantenimiento: Ahorro en operaciones de mantenimiento de las instalaciones.

Limitar la corriente de arranque: Para no afectar la red de suministro.Sanciones:

Evitar penalizaciones  por puntas de corrte que excedan

la potencia contratada. Se puede conseguir ahorro

en las facturas.

Metodos de Arranque: 1-Rampa de tensión:

es un metodo en el que se aumenta progresiv.

la tensión. *no existe deconexion de alimentacion

*el nivel de tension es ajustable *se puede ajustar

el tiempo *se puede controlar la parada del motor.

2- Corriente Constante: La corriente se fija a un valor determinado en funcion de la aplicacion.

*Al principio la corrnte se incrementa hasta alcanzar dicho valor *En este punto, el algoritmo de control no deja que la corriente disminuya *para ello va incrementando la tension de modo que se pasa de una curva a otra manteniendo la corriente constante durante el arranque.

Comparacion distintas formas de arranque: ventajas

-Arranque directo: arrancador simple, buen par de arranque, equipo barato.

-Arranque est-triang: arrancador mas complicado, reduccion de la corriente de arranque.

-Arrancador estatico: instalacion simple, arranque suave y progresivo, reducc. de la crrte de arranque, gran duracion del equipo, protecciones integradas.

Comparac distintas formas de arranq: desventajas

-A.D:  punta de intnsid muy importante en el arranq, no admite arranque lento y progresivo.

-A. est.triang: menor par de arranq, corte de tension al pasar de est. a triang., sin regulacion de mas puntos q el que permite el motor, necesita 6 hilos para llegar a las 2 conexiones (cobre caro)

Comparac dist. formas de arranq. aplicaciones

-A.D: para motores que accionan peque. y medianas potencias, — Arranque est.triang.: maquinas de peq potncia que arrancan en carga,maq. de media pot. que arrancan en vacio,ventilad y bombas cent. depoca pot.

– A. Estat: Bombas, cintas transprtdoras,compresores, ventiladores, agitadores, mezcladores, molinos.

La corriente circula por la espira, genera un par por el bobinado. Dado que la corriente es alterna, el motor girará suavemente a la frec. de la forma senoidal, denominandose Motor Asíncrono.

El más común es el motor de inducción,donde la crrte electrica es inducida en las bobinas del rotor mas que alimentada directamente. El campo magn es producido  x un electroiman accionado por el mismo voltaje de C.A. como en el rotor.

Son los + usados en la indust, no precisan deun campo magnetico en el rotor alimentado con crrte continua.

1 fuente de corrte alter (trifómonof) alimnta al estator

Principio de funcionamiento del motor asíncrono–

Campo magnetico giratorio en el estator

-El campo mgnetico induce f.e.m en el rotator (fuerza electromotriz o voltaje inducido)

-circulan corrientes por el rotor – fuerzas electromag. entre las crrtes del rotor y el campo mag. del estator

-par en el rotor: el rotor gira.

-el rotor gira a una veloc.Nr inferior a la velocidad del sincronismo Ns,pues en el caso contrario no se induc-iria f.e.m en el rotor y por lo tanto no habria par motor.

De acuerdo a la forma de construccion del rotor, los motores  asicronicos se clasifican en:

1- M.A. tipo jaula de ardilla 2- M.A. rotor bobinado

Los motores asincronos se clasifican de acuerdo a la forma de construccion del rotor.

– Rotor de Jaula de ardilla:

Este es el rotor que hace que el generador asinc. sea diferente del generador sinc.. El rotor consta de un cierto N° de barras de cobre o de alumin, conectadas electricamente por anillos de aluminio finales.

– Rotor bobinado:

El motor de jaula de ard tiene el inconveniente de que la resist. del conjunto es invariable, no son adecuados cuando se debe regular la velocid durante la marcha.

Partes motor asincrono tipo jaula de ardilla

Caja de bornes, arrollamiento estatórico, estator, rodamiento1, rotor de jaula, rodamiento 2.

Partes motor asincrono tipo Rotor bobinado

Caja de bornes, estator, rodamientos 1, anillos, escobillas, rotor bobinado con hendiduras,rodam.2

El motor de inducción demanda de la fuente, pot. real y pot. reactiva para crear su campo magn

Motor Sincrono: -proporciona la potenc reactiva al motor de induccion si esta sobreexcitado.

– La potencia real que demanda el motor sincrono sirve para impulsar una carga de velocid. constante

– La veloc. del motor sinc. varia con la  frecuencia de la fuente de alimentacion (Ciclo convertidor)

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