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Tecnología Industrial II Motores de Corriente Alterna
54

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Dec 14, 2015

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Page 1: motorca.ppt

Tecnología Industrial II

Motores de Corriente Alterna

Page 2: motorca.ppt

Principios electromagnéticos Funcionamiento básico del motor CA Partes del motor Motores trifásicos

Motor trifásico síncrono Motor trifásico asíncrono

Motor monofásico Motor universal Motor monofásico asíncrono

Índice

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T · mA

r

IkB ·

D

NIkB

··

710··4 k

Principios: Ley de Biot-Savart

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BvqF

·

Principios: Fuerza de Lorentz

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tt

SBmef

)·(...

Bvlmef ··...

Principios: Ley de Faraday-Lenz

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)···2(· tfsenIi MAX

Principios: Corriente alterna

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La base de estos motores es un campo magnético giratorio a base de corrientes alternas

Velocidad síncrona n: velocidad de giro del campo magnético

Funcionamiento del motor CA

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Si la velocidad de giro del motor es menor que la velocidad síncrona

Motor síncronoSi la velocidad de giro del motor

es igual a la velocidad síncrona

Motor asíncrono

Deslizamiento absoluto:

Deslizamiento relativo:

ROTORnnd

n

nnS ROTOR

nnROTOR

Clasificación de los motores CA

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Partes del motor

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Estator, inductor, excitación o culata:

Es la parte fija del motor y la encargada de crear el campo magnético.

Tipos:

- Monofásicos

- Trifásicos

Partes del motor I

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Partes del motor II

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Partes del motor II

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Rótor, inducido o armadura

Es la parte giratoria del motor.

Tipos:

- Bobinado

con colector

- Bobinado en

cortocircuito

- De jaula de ardilla

Partes del motor III

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Escobillas

Son piezas de carbono que dan corriente al rotor.

No siempre existen.

Partes del motor IV

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Carcasa

Es el cilindro que sujeta al estátor, y forma parte del circuito magnético.

TapasSujetan los rodamientos

y permiten la

entrada de aire

de refrigeración.

Partes del motor V

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Caja de bornes

Son las conexiones del motor al exterior

Partes del motor VI

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Motores trifásicos

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Campo giratorio

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Velocidad de giro del motor = Velocidad síncrona

- Campo trifásico giratorio

- Electroimán de polos fijos con corriente continua

Motor trifásico síncrono

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Motor trifásico asíncrono

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La velocidad de giro del rotor siempre es menor que la velocidad síncrona

Existe velocidad relativa entre campo magnético y conductores del rótor

A plena carga:- Deslizamiento relativo S entre 3 y 8%- entre 92 y 97 % de

n

nnS ROTOR

ROTORn n

Funcionamiento

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- Se crea una corriente inducida

- La corriente crea un campo magnético

- Interacción entre el campo del inductor y del inducido

Efecto del campo giratorio

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- Rotor en jaula de ardilla - Rotor bobinado

Para permitir la libre circulación de electrones

Rotor en cortocircuito

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Arranque del motor trifásico

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Alternador trifásico

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Tensión entre línea y neutro

Tensión de (entre) línea3·RRS UU

Tensión de línea

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Estrella

Triángulo

VU 220

VU 380

Conexiones estrella / triángulo

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Estrella U=220V Triángulo U=380V

Procedimiento de arranque

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Al invertir dos fases cambia el sentido de giro del campo inductor

Inversión del giro

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Curva de par

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Motores monofásicos

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- Motor universal

- Motor asíncrono monofásico

Tipos de motores monofásicos

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Motor universal

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- Es un motor síncrono

- Idéntico al motor serie de CC

- Acoplamiento entre campos producidos por CA

Funcionamiento

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Imágenes

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Motor monofásicoasíncrono

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Campo giratorio

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Cálculos

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La bobina en continua

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La bobina en alterna

)90º·f·t·sen(2Vv MAX

·f·t)·sen(2Ii MAX

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Notación fasorial

·f·t)·sen(2Ii MAX

)90º·f·t·sen(2Vv MAX

2

VV MAX

EF 2

II MAX

EF

(0ºI

90º(V

)90º·f·t·sen(2Vv MAX (-90ºV

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Representación Vectorial

)90º·f·t·sen(2Vv MAX

·f·t)·sen(2Ii MAX

)90º·f·t·sen(2Vv MAX

(0ºI

(-90ºV

90º(V

V(+90º

V(-90º

I(0º

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Ley de Ohm generalizada

(-90ºV

G

IV

(0ºI

Relación entre V e I

Relación de desfases

V = I · R

Ángulo V = Ángulo I + Desfase provocado

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Ley de Ohm generalizada

(Cº(Bº(Aº Z·IV

Z = impedancia

Resistencias: Z = R(0º

Condensadores: Z = X(-90º

Bobinas: Z = X(+90º

·f·C2

1XC

·f·L2XL

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Potencia en corriente alterna

(0º(0ºº0( I·VP

(0ºVv

(0ºIi

P(0º

Para una resistencia

Potencia ACTIVA

I

V

P

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Potencia en corriente alterna

(0º90º(º09( I·VP

90º(Vv

(0ºIi

P(+90º

Para una bobina

Potencia REACTIVA

I

V

P

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Potencia en corriente alterna

(0ºº(º( I·VP

º(Vv

(0ºIi En general

Potencia APARENTE

I

V

P

P(+φº (S – VA)

φº

PACTIVA (P – W)

PREACTIVA

(Q – VAr)

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Potencias

ACTIVA

ÚTIL

P

·100Pη

I·VPAPARENTE P(+φº

φº

Pactiva

cos·I·VPACTIVA

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Potencia en motores trifásicos

Page 50: motorca.ppt

Intensidad y Tensión de línea

Magnitudes de línea y de fase

Intensidad y Tensión de fase

IL

IL

IL

VL

VL

VL

IF

IF

IF

VF

Valores en las bobinas del motor

Valores en los cables de alimentación

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Potencia en motores trifásicos

FFAPARENTE I·V·3P

cos·I·V·3P FFACTIVA

3 bobinas

PAPARENTE

φº

PACTIVA

PREACTIVA

ACTIVA

ÚTIL

P

·100Pη

IF

IF

IF

VF

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Conexión en estrella

3/LF VV

LF II

LLLLFFAPARENTE IVIVIVP ··3·3/·3··3

cos···3 LLACTIVA IVP

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Conexión en triángulo

LF VV

3/LF II

LLLLFFAPARENTE IVIVIVP ··33/··3··3

cos···3 LLACTIVA IVP

RI

RSISI TRI

TISTI

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José Ramón López - 2012

FIN