Como cualquier motor eléctrico, un motor de inducción trifásico tiene un estator y un rotor. El estator lleva un devanado trifásico (llamado devanado del estator) mientras que el rotor lleva un devanado en cortocircuito (llamado devanado del rotor). Sólo el devanado del estator recibe alimentación trifásica. El devanado del rotor obtiene su voltaje y potencia del devanado del estator energizado externamente a través de inducción electromagnética y de ahí el nombre adquirido. El motor de inducción puede considerarse como un transformador con un secundario giratorio y, por lo tanto, puede describirse como una máquina de CA “tipo transformador” en la que la energía eléctrica se convierte en energía mecánica.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas del motor de inducción trifásico?
Las ventajas son:
(i) Tiene una construcción simple y robusta.
(ii) Es relativamente barato.
(iii) Requiere poco mantenimiento.
(iv) Tiene una alta eficiencia y un factor de potencia razonablemente bueno.
(v) Tiene par de arranque automático.
Las desventajas son:
(i) Es esencialmente un motor de velocidad constante y su velocidad no se puede cambiar fácilmente.
(ii) Su par de arranque es inferior al del motor en derivación de CC.
Describa la construcción de un motor trifásico.
Un motor de inducción trifásico tiene dos partes principales (i) estator y (ii) rotor. El rotor está separado del estator por un pequeño entrehierro que oscila entre 0,4 mm y 4 mm, dependiendo de la potencia del motor.
en las ranuras del estator y están conectados adecuadamente para formar un circuito trifásico equilibrado conectado en estrella o en triángulo. El devanado del estator trifásico se enrolla en un número definido de polos según el requisito de velocidad.
¿Cuál es el efecto del no? de polos en la velocidad del motor?
Cuanto mayor es el número de polos, menor es la velocidad del motor y viceversa. Cuando se suministra alimentación trifásica al devanado del estator, se produce un campo magnético giratorio de magnitud constante. Este campo giratorio induce corrientes en el rotor mediante inducción electromagnética.
¿Con qué material está fabricado el rotor de un motor trifásico?
Rotor. El rotor, montado sobre un eje, es un núcleo laminado hueco que tiene ranuras en su periferia exterior.
¿En qué motor tanto el devanado del estator como el del rotor están conectados a una fuente de voltaje?
En un motor de CC donde tanto el devanado del estator (es decir, el devanado de campo) como el devanado del rotor (es decir, el devanado del inducido) están conectados a una fuente de voltaje.
¿Cuáles son los principales tipos de devanados de rotor colocados en un motor de inducción trifásico?
El devanado colocado en estas ranuras (llamado devanado del rotor) puede ser de uno de los dos tipos siguientes:
(1) Tipo jaula de ardilla
(ii) tipo de herida
¿Diferenciar entre rotor tipo jaula de ardilla y rotor tipo bobinado?
El rotor de jaula de ardilla consta de un núcleo cilíndrico laminado que tiene ranuras paralelas en su periferia exterior. En cada ranura se coloca una barra de cobre o aluminio. Todas estas barras están unidas en cada extremo mediante anillos metálicos llamados anillos de extremo. Esto forma un devanado en cortocircuito permanente que es indestructible. Toda la construcción (barras y anillos terminales) se parece a un. jaula de ardilla y de ahí el nombre. El rotor no está conectado eléctricamente al suministro, pero tiene corriente inducida por la acción del transformador del estator.
Mientras que el rotor bobinado consta de un núcleo cilíndrico laminado y lleva un devanado trifásico, similar al del estator.
¿Cómo se conectan los devanados del rotor al suministro y por qué se prefiere el tipo de rotor bobinado al motor de inducción tipo jaula de ardilla?
El devanado del rotor está distribuido uniformemente en las ranuras y normalmente está conectado en estrella. Los extremos abiertos del devanado del rotor se sacan y se unen a tres anillos colectores aislados montados en el eje del rotor con un cepillo apoyado en cada anillo colector. Los tres cepillos están conectados a un reóstato trifásico conectado en estrella. Al arrancar, las resistencias externas se incluyen en el circuito del rotor para proporcionar un gran par de arranque. Estas resistencias se reducen gradualmente a cero a medida que el motor alcanza velocidad. Las resistencias externas se utilizan únicamente durante el período de inicio. Cuando el motor alcanza la velocidad normal, las tres escobillas se cortocircuitan de modo que el rotor bobinado funciona como un rotor de jaula de ardilla.
¿A qué te refieres con motores de inducción de jaula de ardilla?
Los motores de inducción que emplean rotores de jaula de ardilla se denominan motores de inducción de jaula de ardilla.. La mayoría de los motores de inducción trifásicos utilizan rotores de jaula de ardilla, ya que tienen una construcción notablemente simple y robusta que les permite operar en las circunstancias más adversas.
¿Por qué el par de arranque del motor de inducción de jaula de ardilla es BAJO?
Tiene la desventaja de un par de arranque bajo. Esto se debe a que las barras del rotor están permanentemente en cortocircuito y no es posible agregar ninguna resistencia externa al circuito del rotor para tener un par de arranque grande.
¿Cómo se produce el campo magnético giratorio en un motor de inducción trifásico?
Cuando un devanado trifásico se energiza desde un suministro trifásico, se produce un campo magnético giratorio. Este campo es tal que sus polos no permanecen en una posición fija en el estator sino que continúan cambiando de posición alrededor del estator. Por esta razón se le llama campo giratorio.
¿Qué es la velocidad sincrónica?
La velocidad a la que gira el flujo giratorio se llama velocidad sincrónica. (Ns). su valor depende del número de polos y de la frecuencia de suministro.
Dado que las revoluciones por segundo son iguales a las revoluciones por minuto (Ns) divididas por 60 y el número de ciclos por segundo es la frecuencia f, NS=(120F)/P
Se dice que el flujo magnético gira a velocidad sincrónica ¿por qué?
La velocidad del campo magnético giratorio es la misma que la velocidad del alternador que suministra energía al motor si los dos tienen el mismo número de polos. Por tanto, se dice que el flujo magnético gira a velocidad sincrónica.
Dibuje el circuito equivalente del motor de inducción.
En el caso de un transformador, el circuito equivalente aproximado de un motor de inducción se obtiene desplazando la rama en derivación (Rc Xm) a los terminales de entrada. Este paso se ha dado asumiendo que la caída de voltaje en R1 y X1 es pequeña y que el voltaje terminal V1 no difiere apreciablemente del voltaje inducido E1.
La figura muestra el circuito equivalente aproximado por fase de un motor de inducción donde todos los valores se han referido al primario (es decir, estator).
¿Por qué la corriente de excitación del motor de inducción es tan alta en comparación con la del transformador de potencia?
A diferencia del de un transformador de potencia, el circuito magnético del motor de inducción tiene un entrehierro. Por lo tanto, la corriente de excitación del motor de inducción (3O a 4O% de la corriente a plena carga) es mucho mayor que la del transformador de potencia. En consecuencia, se debe utilizar el circuito equivalente exacto para obtener resultados precisos.
¿En qué se diferencia la relación de transformación del motor de inducción en comparación con el transformador de potencia?
En un transformador, los devanados están concentrados, mientras que en un motor de inducción, los devanados están distribuidos. Esto afecta la relación de transformación.
¿Por qué se requiere arrancar Motores de Inducción Trifásicos?
El motor de inducción es fundamentalmente un transformador en el que el estator es el primario y el rotor es el secundario en cortocircuito. Al arrancar, el voltaje inducido en el rotor del motor de inducción es máximo (s = 1). Dado que la impedancia del rotor es baja, la corriente del rotor es excesivamente grande.
Esta gran corriente del rotor se refleja en el estator debido a la acción del transformador. Esto da como resultado una corriente de arranque alta (de 4 a 10 veces la corriente a plena carga) en el estator con un factor de potencia bajo y, en consecuencia, el valor del par de arranque es bajo. Debido a la corta duración, este valor de corriente grande no daña el motor si éste acelera normalmente.
¿Cuál es el efecto del arranque del motor de inducción en la línea conectada?
Una corriente de arranque grande producirá una gran caída de voltaje de línea. Esto afectará negativamente el funcionamiento de otros equipos eléctricos conectados a las mismas líneas. Por lo tanto, es deseable y necesario reducir la magnitud de la corriente del estator en el arranque y existen varios métodos disponibles para este propósito.
Describa los métodos para arrancar motores de inducción trifásicos.
Los métodos comunes utilizados para arrancar motores de inducción son:
(i) Arranque directo en línea
(ii) Arranque de la resistencia del estator
(iii) Arranque del autotransformador
(iv) Arranque estrella-triángulo
(v) Arranque de resistencia del rotor
¿Cómo se arrancan los motores de anillos colectores?
Los motores de anillos colectores se arrancan invariablemente mediante arranque por resistencia del rotor.
¿Qué es el arranque directo en línea de un motor de inducción?
Este método de arranque en lo que su nombre indica es que el motor arranca conectándolo directamente a un suministro trifásico. La impedancia del motor en reposo es relativamente baja y cuando está conectado directamente al sistema de alimentación, la corriente de arranque será alta (de 4 a 10 veces la corriente de carga completa) y con un factor de potencia bajo. En consecuencia, este método de arranque es adecuado para máquinas relativamente pequeñas (hasta 7,5 kW).
¿El par de arranque es mayor que el par de carga total?
No, la corriente de arranque es tan grande como cinco veces la corriente de carga completa, pero el par de arranque es igual al par de carga completa. Por lo tanto, la corriente de arranque es muy alta y el par de arranque es comparativamente bajo. Si esta gran corriente de arranque fluye durante mucho tiempo, puede sobrecalentar el motor y dañar el aislamiento.
¿Qué es el método de arranque por resistencia del estator?
En este método, las resistencias externas se conectan en serie con cada fase del devanado del estator durante el arranque. Esto provoca una caída de voltaje en las resistencias, de modo que se reduce el voltaje disponible en los terminales del motor y, por lo tanto, la corriente de arranque. Las resistencias de arranque se cortan gradualmente en pasos (dos o más pasos) del circuito del estator a medida que el motor gana velocidad. Cuando el motor alcanza la velocidad nominal, las resistencias se cortan por completo y se aplica voltaje de línea completo al rotor.
¿Por qué no se recomienda el arranque por resistencia del estator?
Este método adolece de dos inconvenientes. Primero, el voltaje reducido aplicado al motor durante el período de arranque reduce el par de arranque y por lo tanto aumenta el tiempo de aceleración. En segundo lugar, se desperdicia mucho poder en las resistencias iniciales. Por lo tanto, este método se utiliza únicamente para arrancar motores pequeños.
¿Qué es el método de arranque del autotransformador?
Este método también tiene como objetivo conectar el motor de inducción a un suministro reducido al arrancar y luego conectarlo al voltaje total cuando el motor adquiere suficiente velocidad. La figura muestra la disposición del circuito para el arranque del autotransformador.
La toma del autotransformador está configurada de manera que cuando está en el circuito, se aplica al motor entre el 65% y el 80% del voltaje de línea. En el momento del arranque, el interruptor de cambio se coloca en la posición de «arranque». Esto coloca el autotransformador en el circuito y, por lo tanto, se aplica un voltaje reducido al circuito. En consecuencia, la corriente de arranque se limita a un valor seguro. Cuando el motor alcanza aproximadamente el 80% de la velocidad normal, el interruptor de cambio se coloca en la posición de «marcha». Esto saca el autotransformador del circuito y pone el motor a voltaje de línea completo.
¿Cuáles son las ventajas del arranque con autotransformador?
El arranque con autotransformador tiene varias ventajas, como baja pérdida de energía, baja corriente de arranque y menos calor irradiado. Para máquinas grandes (más de 25 CV), se suele utilizar este método de arranque. Este método se puede utilizar tanto para motores conectados en estrella como en triángulo.
¿Cuál es el método de arranque estrella-triángulo para arrancar un motor de inducción trifásico?
El devanado del estator del motor está diseñado para funcionamiento en triángulo y está conectado en estrella durante el período de arranque. Cuando la máquina alcanza la velocidad, las conexiones se cambian a delta. A continuación se muestra la disposición del circuito para el arranque estrella-triángulo:
Los seis cables de los devanados del estator están conectados al interruptor inversor como se muestra. En el momento del arranque, el conmutador se coloca en la posición «Arranque» que conecta los devanados del estator en estrella. Por lo tanto, cada fase del estator obtiene voltios, donde V es el voltaje de línea. Esto reduce la corriente de arranque. Cuando el motor aumenta la velocidad, el interruptor de cambio se coloca en la posición «Funcionamiento», que conecta los devanados del estator en delta. Ahora cada fase del estator obtiene el voltaje de línea completo V.
¿Explica en detalle el arranque de motores de anillos colectores?
Los motores de anillos colectores se arrancan invariablemente mediante arranque por resistencia del rotor. En este método, se conecta un reóstato variable conectado en estrella al circuito del rotor a través de anillos colectores y se aplica voltaje total al devanado del estator como se muestra en la figura.
Al arrancar, la manija del reóstato se coloca en la posición APAGADO para que se coloque la máxima resistencia en cada fase del circuito del rotor. Esto reduce la corriente de arranque y al mismo tiempo aumenta el par de arranque.
A medida que el motor aumenta la velocidad, la manija del reóstato se mueve gradualmente en el sentido de las agujas del reloj y corta la resistencia externa en cada fase del circuito del rotor. Cuando el motor alcanza la velocidad normal, el interruptor de cambio está en la posición ON y toda la resistencia externa se corta del circuito del rotor.
¿Cuáles son las ventajas de los motores de inducción de anillos colectores sobre los motores de jaula de ardilla?
(i) Alto par de arranque con baja corriente de arranque.
(ii) Aceleración suave bajo cargas pesadas.
(iii) No hay calentamiento anormal durante el arranque.
(iv) Buenas características de funcionamiento después de eliminar las resistencias externas del rotor. (v) Velocidad ajustable
¿Existe alguna desventaja de los motores de anillos colectores?
(i) Los costos iniciales y de mantenimiento son mayores que los de los motores de jaula de ardilla.
(ii) La regulación de velocidad es deficiente cuando se ejecuta con resistencia en el circuito del rotor.
¿Cuáles son las diferentes clasificaciones utilizadas para los motores de inducción?
La placa de características de un motor de inducción trifásico proporciona la siguiente información:
(i) caballos de fuerza
(ii) Tensión de línea
(iii) Corriente de línea
(iv) Velocidad
(vi) Frecuencia
(vi) Aumento de temperatura
¿Qué quiere decir con potencia nominal? ¿Muestra la velocidad síncrona del motor?
La potencia nominal es la salida mecánica del motor cuando se opera con el voltaje de línea nominal, la frecuencia nominal y la velocidad nominal. En estas condiciones, la corriente de línea es la especificada en la placa de identificación y el aumento de temperatura no excede lo especificado.
La velocidad indicada en la placa de identificación es la velocidad real del motor a plena carga nominal; no es la velocidad sincrónica.
¿Por qué se utiliza la construcción de doble jaula en los motores?
Para proporcionar un par de arranque alto con una corriente de arranque baja, se utiliza una construcción de doble jaula.
Como su nombre indica, el rotor de este motor tiene dos devanados de jaula de ardilla situados uno encima del otro.
¿Cuál es la función del devanado exterior de la construcción de doble jaula?
El devanado exterior consta de barras de menor sección transversal cortocircuitadas por anillos terminales. Por tanto, la resistencia de este devanado es alta. Dado que el devanado exterior tiene ranuras relativamente abiertas y una trayectoria de flujo más pobre alrededor de sus barras, tiene una inductancia baja. Por tanto, la resistencia del devanado exterior de jaula de ardilla es alta y su inductancia es baja.
¿Cuál es la función del devanado interior de la construcción de doble jaula?
El devanado interior consta de barras de mayor sección transversal, cortocircuitadas por anillos terminales. Por tanto, la resistencia de este devanado es baja. Dado que las barras del devanado interior están completamente enterradas en hierro, tiene una alta inductancia. Por tanto, la resistencia del devanado interior en jaula de ardilla es baja y su inductancia es alta.
¿Qué quiere decir con velocidad síncrona de un motor de inducción trifásico?
La velocidad a la que gira el flujo producido por los devanados del estator trifásico del motor de inducción se denomina velocidad síncrona del motor. Está dado por:
Ns = 120 f/p
dónde
Ns= velocidad síncrona en rpm
f = frecuencia de alimentación en Hz
P = número de polos
¿Por qué el campo que produce el devanado de un motor de inducción trifásico se vuelve estacionario?
Un motor de inducción trifásico tiene dos devanados, a saber, el devanado del estator sostenido por la parte estacionaria de la máquina y el devanado del rotor colocado en el rotor. En lo que respecta al funcionamiento básico del motor, no importa qué devanado se encuentre en el estator. La máquina funcionará igualmente bien con el bobinado de producción en campo como elemento estacionario o giratorio. Hacer que el elemento estacionario del devanado de campo elimine el uso de anillos colectores y cepillos y, por lo tanto, dará como resultado una construcción sin problemas.
¿Por qué el rotor de un motor de inducción trifásico gira en la misma dirección que el campo giratorio?
Cuando el devanado del estator trifásico se alimenta desde un suministro trifásico, se crea un campo magnético giratorio que corta los conductores del rotor. Dado que el circuito del rotor está cerrado, las corrientes comienzan a fluir en los conductores del rotor. Ahora, los conductores del rotor transportan corriente y se encuentran en el campo magnético. Por tanto, la fuerza mecánica actúa sobre el rotor, tendiendo a moverlo en la misma dirección que el campo del estator.
El hecho de que el rotor deba seguir el campo del estator (es decir, que el rotor se mueva en la dirección del campo del estator) puede explicarse mediante la ley de Lenz. Según la ley de Lenz, la dirección de las corrientes del rotor será tal que se oponga a la causa que las produce. Ahora, la causa que produce las corrientes del rotor es la velocidad relativa entre el campo giratorio y el rotor estacionario. Por lo tanto, para reducir esta velocidad relativa, el rotor comienza a girar en la misma dirección que el campo del estator e intenta atraparlo.
¿Por qué el motor de inducción trifásico no puede funcionar a velocidad síncrona?
el rotor sigue el campo del estator. En la práctica real, el rotor nunca puede alcanzar la velocidad del campo del estator (es decir, velocidad sincrónica). Si así fuera, no habría movimiento relativo entre el campo del estator y los conductores del rotor y, por lo tanto, no habría par para impulsar el motor. Por lo tanto, un motor de inducción trifásico nunca puede funcionar a velocidad síncrona.
¿Por qué el entrehierro entre el rotor y el estator de un motor de inducción trifásico se mantiene lo más corto posible?
El entrehierro entre el rotor y el estator de un motor de inducción trifásico se hace lo más pequeño posible para que:
(i) se puede producir flujo mutuo con una corriente de excitación mínima.
(it) la reactancia de fuga sea lo más pequeña posible.
¿Cómo se mantiene pequeña la corriente magnetizante en un motor de inducción trifásico?
La corriente magnetizante consumida por un motor de inducción trifásico es muy grande (30-50% de la corriente del devanado del estator a plena carga) debido a la presencia de un entrehierro entre el estator y el rotor.
¿Cuál es la importancia del deslizamiento en un motor de inducción trifásico?
La velocidad a la que el flujo corta los conductores del rotor es directamente proporcional a la diferencia entre la velocidad del campo giratorio (N s) y la del rotor (N). Si la velocidad del rotor fuera igual a la velocidad del campo giratorio, no se generaría fem (y por tanto corriente) en los conductores del rotor. En consecuencia, no habría acción motora. Por tanto, es el deslizamiento del rotor (Ns – N rpm) lo que provoca que se generen fem y que fluyan corrientes en los conductores del rotor. Este es precisamente el principio de funcionamiento del motor de inducción trifásico.
¿Cuál es la diferencia entre el rotor de jaula de ardilla y el rotor bobinado?
Básicamente, hay poca diferencia entre la jaula de ardilla y los rotores bobinados. El objetivo de este último es simplemente llevar los extremos del devanado del rotor polifásico a los anillos colectores para poder conectar en serie una resistencia externa adicional para mejorar el par de arranque.
¿Cuáles son las ventajas de los motores de rotor bobinado sobre los motores de jaula de ardilla?
Respuesta. Los motores de rotor bobinado tienen las siguientes ventajas sobre los motores de jaula de ardilla:
(i) Alto par de arranque y baja corriente de arranque.
(ii) Aceleración suave bajo carga pesada.
(iii) No hay calentamiento anormal durante el arranque.
(iv) Buenas características de funcionamiento después de cortar la resistencia del rotor.
(v) Ajuste de la velocidad.
¿Cuáles son las desventajas de los motores de rotor devanado en comparación con los motores de jaula de ardilla?
Los motores de rotor bobinado tienen las siguientes desventajas en comparación con los motores de jaula de ardilla:
(i) Los costos iniciales y de mantenimiento son mayores que los de los motores de jaula de ardilla.
(ii) Mala regulación de la velocidad cuando funciona con resistencia en el circuito del rotor.
¿Cuál es el origen del nombre rotor de jaula de ardilla?
Cuando apareció por primera vez este tipo de rotor, la ardilla común era una mascota doméstica frecuente. La jaula habitual que lo albergaba contenía una rueda giratoria por la que podía entrar el animal. Esta rueda proporcionaba ejercicio y diversión a la mascota. Dado que el rotor se parecía a la jaula de ejercicios de una ardilla. recibió el nombre de rotor de jaula de ardilla.
¿Por qué el factor de potencia de un motor de inducción trifásico es bajo sin sapo?
Debido al entrehierro, la reluctancia del circuito magnético del motor de inducción trifásico es muy alta. En consecuencia, la corriente consumida por el motor sin carga es en gran medida corriente magnetizante; la corriente sin carga está retrasada con respecto al voltaje aplicado en un ángulo grande. Por esta razón, el pf de un motor de inducción trifásico con carga ligera es muy bajo.
¿Por qué el factor de potencia de un motor de inducción trifásico completamente cargado no es muy alto?
Un motor de inducción trifásico consume una gran corriente magnetizante debido a la alta reluctancia del circuito magnético; el espacio de aire es la razón principal. A medida que se agrega carga, el componente activo de la corriente aumenta, lo que resulta en un mayor factor de potencia. Sin embargo, debido al gran valor de la corriente magnetizante, que está presente independientemente de la carga, el pf de un motor de inducción trifásico, incluso a plena carga, rara vez excede 0,85.
¿Cuáles son las ventajas de las ranuras torcidas en el rotor de un motor de jaula de ardilla?
Es una práctica habitual utilizar el rotor de un motor de jaula de ardilla con ranuras sesgadas, es decir, ranuras que no son paralelas al eje del eje. Este arreglo ofrece las siguientes ventajas:
(i) Reduce el ruido y la vibración del motor.
(ii) Aumenta el par de arranque y reduce la corriente de arranque.
(iii) Aumenta la resistencia del rotor debido al aumento de la longitud de las barras del rotor.
¿Cómo diseñará el rotor de un motor de jaula de ardilla para que tenga un par de arranque alto?
Cuando se requiere un par de arranque elevado, se puede utilizar una máquina de jaula de ardilla con un rotor especialmente diseñado sin sacrificar mucho la eficiencia, pero con cierta reducción de la potencia nominal. Esto se puede lograr mediante cualquiera de las dos formas siguientes
(i) Las barras del rotor se pueden hacer muy profundas de modo que, debido al efecto superficial, su resistencia sea alta al arrancar cuando la frecuencia del rotor sea igual a la frecuencia de suministro.
(ii) Utilizando un rotor de jaula de ardilla doble
¿Por qué el par máximo de un motor de inducción de jaula de ardilla se llama par de extracción?
El par máximo de un motor de inducción de jaula de ardilla también se denomina par de extracción debido a la forma en que el motor reacciona ante una sobrecarga. Después del punto de par máximo (que es de tres a cuatro veces el par a plena carga), la disminución del pf del rotor* es mayor que el aumento de la corriente del rotor, lo que da como resultado un par decreciente y el motor se detiene rápidamente.
Generalmente se experimenta que un torno se detiene en un corte pesado. La máquina disminuirá la velocidad a medida que aumente la carga de corte hasta que de repente se detendrá y emitirá un zumbido o gruñido fuerte. Esta condición persistirá hasta que se retire la carga o se funda un fusible.
¿Cuándo dominará la resistencia del rotor la reactancia del rotor y viceversa?
(i) Cuando un motor de inducción trifásico está en funcionamiento normal, la frecuencia del rotor f ‘= sf donde f es la frecuencia de suministro) es baja y también lo es la reactancia del rotor. La corriente que fluye está entonces limitada en gran medida por la resistencia del rotor más que por la reactancia.
(ii) Cuando el rotor está estacionario (es decir, parado), s = 1. Esto significa que el rotor ve la frecuencia de línea completa (es decir, f’ = f) y su reactancia es dominante en comparación con su resistencia.
¿Por qué la suma de las pérdidas del núcleo del rotor y las pérdidas por fricción y resistencia al viento de un motor de inducción trifásico es casi constante en todas las cargas?
Esto se explica a continuación:
(i) Sin carga, la velocidad del rotor es máxima. La frecuencia y, por tanto, las pérdidas en el núcleo del rotor son prácticamente nulas. Sin embargo, las pérdidas por fricción y viento son máximas.
(ii) Cuando aumenta la carga, la velocidad del rotor disminuye y, por lo tanto, la frecuencia del rotor aumenta. En consecuencia, la pérdida del núcleo del rotor aumenta mientras que las pérdidas por fricción y viento disminuyen.
Se encuentra que en todas las cargas, la pérdida del núcleo del rotor más las pérdidas por fricción y resistencia al viento permanecen casi constantes.
Explique la afirmación de que el motor de inducción es fundamentalmente un transformador.
Respuesta. El motor de inducción es fundamentalmente un transformador en el que el estator es el primario y el rotor es el secundario en cortocircuito. Esto es evidente, particularmente cuando el rotor está parado. La corriente del rotor establece un flujo que se opone y, por tanto, tiende a debilitar el flujo del estator.
Esto hace que fluya más corriente en el devanado del estator, del mismo modo que el aumento de la corriente secundaria en un transformador provoca un aumento correspondiente en la corriente primaria. Muy a menudo el análisis de un motor de inducción se realiza en la misma línea que el transformador con la modificación de que el secundario en cortocircuito se considera giratorio.
¿Cuáles son las diferencias esenciales entre un motor de inducción trifásico y un transformador?
Las diferencias esenciales entre un motor de inducción trifásico y un transformador de potencia son las siguientes:
(1) A diferencia del de un transformador, el circuito magnético de un motor de inducción trifásico tiene un entrehierro. Esto aumenta en gran medida la reluctancia del circuito magnético del motor. En consecuencia, la corriente magnetizante consumida por un motor de inducción es mucho mayor que la de un transformador de potencia.
(ii) Los devanados de un transformador de potencia son cilíndricos, mientras que los de un motor de inducción están distribuidos. Esto afecta la relación de giro.
(iii) En un motor de inducción trifásico, la energía eléctrica se convierte en energía mecánica. Sin embargo, en un transformador, la energía eléctrica se transfiere de un circuito a otro, normalmente con un cambio en el nivel de voltaje.
(iv) Un transformador es un dispositivo estático y, por lo tanto, no hay pérdidas por fricción ni por el viento. Sin embargo, el motor de inducción trifásico es una máquina giratoria y sufre pérdidas por fricción y viento. Por esta razón, la eficiencia de un transformador es mayor que la de un motor de inducción.
¿Cuál es la ventaja de un motor de inducción de doble jaula de ardilla?
La ventaja de un motor de doble jaula de ardilla es que proporciona un par de arranque alto y una velocidad de arranque baja. actual.
¿Cómo funciona un motor de inducción de doble jaula de ardilla (i) al arrancar (ii) en condiciones de funcionamiento?
Un motor de doble jaula de ardilla tiene dos devanados de rotor, uno dentro del otro. La impedancia del devanado exterior es menor que la del devanado interior, lo que da como resultado una gran proporción de corriente que fluye en el devanado exterior de alta resistencia. Esto proporciona un buen par de arranque.
A medida que el motor acelera, la frecuencia del rotor disminuye, lo que reduce la reactancia del devanado interno, lo que le permite transportar una gran proporción de la corriente total. A la velocidad de funcionamiento normal, la frecuencia del rotor es tan baja que casi toda la corriente del rotor fluye en la jaula interior de baja resistencia, lo que da como resultado una alta eficiencia y una buena regulación de la velocidad.
¿Cómo se cambia la velocidad de un motor de inducción de jaula de ardilla?
Respuesta. La fórmula para la velocidad síncrona de un motor de inducción trifásico viene dada por: Ns =120f /P
Está claro que la frecuencia de alimentación y el número de polos son los únicos factores variables que determinan la velocidad sincrónica. Una variación de frecuencia es imposible porque el motor está conectado a un suministro comercial que tiene una frecuencia fija. Por lo tanto, la velocidad de un motor de inducción de jaula de ardilla se puede cambiar variando el número de polos. Los motores de jaula de ardilla de varias velocidades cuentan con devanados de estator que se pueden volver a conectar para formar un número diferente de polos.
