Máquinas Asíncronas

Mquinas asncronas

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Asignatura: Sistemas polifsicos y mquinas elctricas

Mquinas asncronas

Area: Ingeniera elctrica

La mquina asncrona: generalidades

CIRCUITOS MAGNTICOS

Conjunto de chapas de Fe aleado con Si

aisladas y apiladas

ROTOR Conjunto de espiras en

cortocircuito

De jaula de ardilla

Bobinado {De Aluminio

fundido

De barras soldadas

{ESTATOR

Devanado trifsico

distribuido en ranuras a 120

Aleatorio: de hilo esmaltado

Preformado {

Introduccin

3 Mquinas asncronas

Campo giratorio (Teorema Ferraris)

Primeros motores: 1888 Motores bifsicos Ferraris Tesla (devanados concentrados) Dobrowolski (motor asncrono

trifsico)

Introduccin

4 Mquinas asncronas

Mquinas de induccin (No hay corriente conducida a devanados del rotor)

Mquinas asncronas

Introduccin

5 Mquinas asncronas

Introduccin

6 Mquinas asncronas

Introduccin

7 Mquinas asncronas

Aspectos constructivos

8 Mquinas asncronas

Bsicamente formado por: Estator.

Rotor.


9 Mquinas asncronas

Rotor en jaula de ardilla o en cortocircuito

Rotor devanado o con anillos

Estator- apilamiento de chapas de acero al silicio con ranuras donde se sita el devanado trifsico


10 Mquinas asncronas


Fundicin de aluminio



Rotor devanado o con anillos


Aspectos constructivos Rotor en jaula de ardilla o en cortocircuito


Aspectos constructivos Rotor devanado o con anillos

U2 V2W2

U1 V1 W1



Caja de bornes del estator

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Principio de funcionamiento El principio de reversibilidad

Todas las mquinas elctricas rotativas

son reversibles

Pueden funcionar como motor o como

generador

Motor

Generador

pfns

=

60


Principio de funcionamiento

El devanado del estator est constituido por 3 arrollamientos desfasados 120 en el espacio y p pares de polos, al introducir por ellos una corriente trifsica de frecuencia f1, se produce un onda rotativa de f.m.m. distribuida sinusoidalmente por la periferia del entrehierro, que produce un campo magntico giratorio cuya velocidad es:

r.p.m.

MOTOR

11

60 fnp

=

El motor asncrono: principio de funcionamiento I

EL ESTATOR DE UN MOTOR ASNCRONO EST FORMADO POR 3

DEVANADOS SEPARADOS EN EL ESPACIO 120.

En la figura se representa slo una espira de cada uno de los devanados

(RR, SS, TT)

S

R

R

S

T

T

Estator

Origen dengulos

Rotor

LOS 3 DEVANADOS ESTN ALIMENTADOS MEDIANTE UN

SISTEMA TRIFSICO DE TENSIONES.

POR TANTO, LAS CORRIENTES QUE CIRCULAN POR LAS ESPIRAS SON

SENOIDALES Y ESTN DESFASADAS 120

21

El motor asncrono: principio de funcionamiento II

F

Rotor

Estator

Sucesivas posiciones del campo

Campo giratorio

Avance del campo

Rotor

tP

f

2

SNNS

El campo magntico resultante de las tres corrientes de fase es un campo que gira en el espacio a 60*f/P rpm. Donde P es el nmero de pares de polos del estator (depende de la forma de conexin de las bobinas que lo

forman) y f la frecuencia de alimentacin.

PfNS

=60 Velocidad de

sincronismo


pfns

=

60

s r

s

n nsn

=


Velocidad de sincronismo.

Deslizamiento

24

Motor asncrono

Estator

Rotor

Devanado trifsico a 120 alimentado con sistema trifsico de tensiones

Espiras en cortocircuito

Sistema Trifsico

Devanado trifsico a 120 Campo giratorio 60f/P

FEM inducida por el campo

giratorio en las espiras del rotor

Espiras en corto sometidas a tensin

variable

Circulacin de corriente por las espiras del rotor

Ley de Laplace Fuerza sobre las espiras del rotor Par sobre el rotor

Giro de la Mquina

Principio de funcionamiento. Obtencin del par motor

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EL MOTOR ASNCRONO SIEMPRE GIRA A VELOCIDAD INFERIOR A LA VELOCIDAD DE SINCRONISMO: EN CASO

CONTRARIO NO SE INDUCIRA FUERZA ELECTROMOTRIZ EN EL ROTOR DE LA MQUINA Y, POR TANTO, NO HABRA PAR

MOTOR

Principio de funcionamiento. Velocidad de giro real

CUANDO TRABAJA EN VACO GIRA MUY PRXIMO A LA VELOCIDAD DE SINCRONISMO. EN ESE CASO, EL NICO PAR MOTOR DESARROLLADO POR LA MQUINA ES EL NECESARIO

PARA COMPENSAR LAS PRDIDAS

26

Principio de funcionamiento. Ventajas de los motores de induccin

La nica alimentacin elctrica que reciben se hace a travs de la lnea trifsica que alimenta al devanado estatrico. NO HAY ESCOBILLAS O ELEMENTOS ROZANTES.

El rotor de jaula es muy robusto ya que no incluye sistema aislante.

Tienen par de arranque.

No tienen problemas de estabilidad ante variaciones bruscas de la carga.

VENTAJAS DE LOS MOTORES ASNCRONOS

Aumento del par de carga

Reduccin de la velocidad de giro

Mayor FEM

Mayor corriente rotor

Mayor par motor

Estabilidad



s = 3-8 %

f2 = s f1

n2 = 60f2/p

N polos ambos arrollamientos iguales

a

b

ci

i

i

Stator coil

Rotor coils

Mquinas asncronasNmero de diapositiva 2IntroduccinIntroduccinIntroduccinIntroduccinIntroduccinAspectos constructivosAspectos constructivosAspectos constructivosAspectos constructivosAspectos constructivosNmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21Principio de funcionamientoPrincipio de funcionamientoNmero de diapositiva 24Nmero de diapositiva 25Nmero de diapositiva 26Principio de funcionamiento

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