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Curvas de respuesta Curvas de respuesta mecánica par - velocidad IIImecánica par - velocidad III
Banda de Banda de dispersiódispersió
nn
Banda de Banda de dispersiódispersió
nn
Catálogos comercialesCatálogos comerciales
Curvas de respuesta Curvas de respuesta mecánica par - velocidad IVmecánica par - velocidad IV
Catálogos comercialesCatálogos comerciales
Par máximo de un motor Par máximo de un motor de inducción Ide inducción I
jXth Rth jXR’
IR’
S'RR
A
B
Vth
I1
+
jXth Rth jXR’
IR’
S'RR
A
B
Vth
I1
+
El par será El par será máximo cuando máximo cuando PPgg sea máxima, sea máxima, es decir cuando es decir cuando se transfiera a se transfiera a
RRRR’/S’/S la la máxima máxima potenciapotencia
El par será El par será máximo cuando máximo cuando PPgg sea máxima, sea máxima, es decir cuando es decir cuando se transfiera a se transfiera a
RRRR’/S’/S la la máxima máxima potenciapotencia
22 'XXRS
'RRthth
R 22 'XXRS
'RRthth
R TEOREMA TEOREMA
TRANSFERENCITRANSFERENCIA MÁX. POTA MÁX. POT
TEOREMA TEOREMA TRANSFERENCITRANSFERENCI
A MÁX. POTA MÁX. POT
22 'XXR
'RS
Rthth
RTMAX
22 'XXR
'RS
Rthth
RTMAX
22
2
2
3
'XXRR
VT
RthththS
thmax
22
2
2
3
'XXRR
VT
RthththS
thmax
Par máximo de un motor Par máximo de un motor de inducción IIde inducción II
Resistencia rotórica crecienteResistencia rotórica creciente
SSTMAX1TMAX1SSTMAX2TMAX2SSTMAX3TMAX3
ParPar
SS
22 'XXR
'RS
Rthth
RTMAX
22 'XXR
'RS
Rthth
RTMAX
EL deslizamiento al EL deslizamiento al que se produce el que se produce el
par máximo par máximo SÍ SÍ DEPENDE DE RDEPENDE DE RRR’’
EL deslizamiento al EL deslizamiento al que se produce el que se produce el
par máximo par máximo SÍ SÍ DEPENDE DE RDEPENDE DE RRR’’
Esta propiedad se usa para el Esta propiedad se usa para el arran-que mediante inserción de arran-que mediante inserción de
resisten-cias en máquinas de resisten-cias en máquinas de rotor bobinadorotor bobinado
Esta propiedad se usa para el Esta propiedad se usa para el arran-que mediante inserción de arran-que mediante inserción de
resisten-cias en máquinas de resisten-cias en máquinas de rotor bobinadorotor bobinado
El par máximo El par máximo NO depende de NO depende de la resistencia la resistencia rotórica Rrotórica RRR’’
El par máximo El par máximo NO depende de NO depende de la resistencia la resistencia rotórica Rrotórica RRR’’
22
2
2
3
'XXRR
VT
RthththS
thmax
22
2
2
3
'XXRR
VT
RthththS
thmax
Ensayo de rotor libreEnsayo de rotor libre
SS-1
'R :0S Si R
SS-1
'R :0S Si R
Xs Rs
U1
I0
XR’
X Rfe
Ife I
RR’ Xs Rs
U1
I0
XR’
X Rfe
Ife I
RR’
En vacío SEn vacío S0:0:
Al no circular corriente por RAl no circular corriente por RRR’ puede considerarse ’ puede considerarse que en este ensayo las pérdidas en el Cu son sólo que en este ensayo las pérdidas en el Cu son sólo
las del estatorlas del estator
Al no circular corriente por RAl no circular corriente por RRR’ puede considerarse ’ puede considerarse que en este ensayo las pérdidas en el Cu son sólo que en este ensayo las pérdidas en el Cu son sólo
las del estatorlas del estator
00
3I
V
Z
Línea
0
03
I
V
Z
Línea
20
00
3 I
PR
XXRZX s2
02
00 XXRZX s2
02
00
I0(t)I0(t)
Motor girando sin Motor girando sin cargacargaMotor girando sin Motor girando sin cargacarga
Condiciones Condiciones ensayo:ensayo:Condiciones Condiciones ensayo:ensayo:
W1W1
W2W2
A
U1(t)U1(t)++
++
++
V y f V y f nominalesnominales
V y f V y f nominalesnominales
ZZ
00
ImpedanciImpedancia por fase a por fase del motordel motor
ImpedanciImpedancia por fase a por fase del motordel motor
000 jXRZ 000 jXRZ
femecestcu PPPWWP 210 femecestcu PPPWWP 210
Ensayo de rotor bloqueado Ensayo de rotor bloqueado II
I1n(t)I1n(t)
Rotor Rotor bloqueadobloqueado
Rotor Rotor bloqueadobloqueado
Condiciones Condiciones ensayo:ensayo:Condiciones Condiciones ensayo:ensayo:
W1W1
W2W2
AUcc(t)Ucc(t)
++
++
++
V reducida e I V reducida e I nominalnominal
V reducida e I V reducida e I nominalnominal
V
El ensayo se realiza El ensayo se realiza subiendo gradualmente la subiendo gradualmente la tensión de ali-mentación tensión de ali-mentación hasta que la corrien-te hasta que la corrien-te
circulante sea la nominalcirculante sea la nominal
El ensayo se realiza El ensayo se realiza subiendo gradualmente la subiendo gradualmente la tensión de ali-mentación tensión de ali-mentación hasta que la corrien-te hasta que la corrien-te
circulante sea la nominalcirculante sea la nominal
3ccU3ccU
Xs Rs
I1n
XR’ RR’ Xs Rs
I1n
XR’ RR’
Se puede Se puede despreciar la rama despreciar la rama
paraleloparalelo
Se puede Se puede despreciar la rama despreciar la rama
paraleloparalelo
Tensión de Tensión de ensayoensayo
muy reducidamuy reducida
Tensión de Tensión de ensayoensayo
muy reducidamuy reducida
Corriente por XCorriente por Xdespreciabledespreciable
Corriente por XCorriente por Xdespreciabledespreciable
Muy Muy pocas pocas
pérdidas pérdidas FeFe
Muy Muy pocas pocas
pérdidas pérdidas FeFe
RRfe fe
despreciabldespreciablee
RRfe fe
despreciabldespreciablee
ZZcccc
cccccc jXRZ cccccc jXRZ
'RRR Rscc 'RRR Rscc
'XXX Rscc 'XXX Rscc Se eliminaSe elimina
rama paralelorama paraleloSe eliminaSe elimina
rama paralelorama paralelo
Ensayo de rotor bloqueado Ensayo de rotor bloqueado IIII
Xs Rs
I1n
XR’ RR’ Xs Rs
I1n
XR’ RR’
3ccU3ccU
Se puede Se puede despreciar la rama despreciar la rama
paraleloparalelo
Se puede Se puede despreciar la rama despreciar la rama
paraleloparalelo
ZZcccc
rotcuestcucc PPWWP 21 rotcuestcucc PPWWP 21
n
cc
cc I
U
Z1
3n
cc
cc I
U
Z1
32
13 n
cccc
I
PR
2
13 n
cccc
I
PR
CÁLCULO CÁLCULO PARÁMETROS PARÁMETROS
CIRCUITO CIRCUITO EQUIVALENTEEQUIVALENTE
CÁLCULO CÁLCULO PARÁMETROS PARÁMETROS
CIRCUITO CIRCUITO EQUIVALENTEEQUIVALENTE
'XX,'X RSR 60 'XX,'X RSR 60
'XX,'X RSR 70 'XX,'X RSR 70
'XX RS 'XX RS 'XX,X RSS 40 'XX,X RSS 40
'XX,X RSS 30 'XX,X RSS 30
'XX RS 'XX RS
XXSS yy
XXRR’’
XXSS yy
XXRR’’
Regla empírica según tipo de Regla empírica según tipo de motormotor
Regla empírica según tipo de Regla empírica según tipo de motormotor
MOTOR CLASE MOTOR CLASE A:A:
MOTOR CLASE MOTOR CLASE A:A:
MOTOR CLASE MOTOR CLASE B:B:
MOTOR CLASE MOTOR CLASE B:B:
MOTOR CLASE MOTOR CLASE C:C:
MOTOR CLASE MOTOR CLASE C:C:
MOTOR CLASE MOTOR CLASE D:D:
MOTOR CLASE MOTOR CLASE D:D:
RRSS Se obtiene por medición Se obtiene por medición
directa sobre los devanados del directa sobre los devanados del estatorestator
RRSS Se obtiene por medición Se obtiene por medición
directa sobre los devanados del directa sobre los devanados del estatorestator
CÁLCULO CÁLCULO PARÁMETROS PARÁMETROS
CIRCUITO CIRCUITO EQUIVALENTEEQUIVALENTE
CÁLCULO CÁLCULO PARÁMETROS PARÁMETROS
CIRCUITO CIRCUITO EQUIVALENTEEQUIVALENTE
Ensayo de rotor bloqueado Ensayo de rotor bloqueado IIIIII
SXXX 0 SXXX 0XXXX
Después de aplicar la Regla Después de aplicar la Regla empírica anterior para obtener empírica anterior para obtener
las reactancias de rotor y estator las reactancias de rotor y estator se aplica el resultado del ensayo se aplica el resultado del ensayo
de vacíode vacío
Después de aplicar la Regla Después de aplicar la Regla empírica anterior para obtener empírica anterior para obtener
las reactancias de rotor y estator las reactancias de rotor y estator se aplica el resultado del ensayo se aplica el resultado del ensayo
de vacíode vacío
RRRR’’Se obtiene restando a RSe obtiene restando a RCCCC
(Ensayo de rotor bloqueado) el (Ensayo de rotor bloqueado) el valor de Rvalor de RSS (medición directa) (medición directa)
Se obtiene restando a RSe obtiene restando a RCCCC (Ensayo de rotor bloqueado) el (Ensayo de rotor bloqueado) el valor de Rvalor de RSS (medición directa) (medición directa)
SccR RR'R SccR RR'R
Corriente absorbida en función de la velocidad
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000
RPM
Co
rrie
nte
A
Corriente absorbida en función de la velocidad
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000
RPM
Co
rrie
nte
A
Características funcionales de Características funcionales de los motores asíncronos Ilos motores asíncronos I
Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6
Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6
Velocidad Velocidad de de sincronismsincronismoo
Velocidad Velocidad de de sincronismsincronismoo
CorrienteCorrientede vacíode vacío
CorrienteCorrientede vacíode vacío
CorrienteCorrientenominalnominal
CorrienteCorrientenominalnominal
Potencia eléctrica absorbida en función de la velocidad
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000
RPM
Po
ten
cia
W
Potencia eléctrica absorbida en función de la velocidad
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000
RPM
Po
ten
cia
W
Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6
Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6
Características funcionales de Características funcionales de los motores asíncronos IIlos motores asíncronos II
Velocidad Velocidad de de sincronismsincronismoo
Velocidad Velocidad de de sincronismsincronismoo
Potencia eléctrica Potencia eléctrica consumida plena consumida plena
cargacarga
Potencia eléctrica Potencia eléctrica consumida plena consumida plena
cargacarga
Rendimiento en función de la velocidad
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
0,900
945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000
RPM
Ren
dim
ien
to %
Rendimiento en función de la velocidad
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
0,900
945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000
RPM
Ren
dim
ien
to %
Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6
Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6
Características funcionales de Características funcionales de los motores asíncronos IIIlos motores asíncronos III
Velocidad Velocidad de de sincronismsincronismoo
Velocidad Velocidad de de sincronismsincronismoo
RendimientRendimiento en vacíoo en vacío
RendimientRendimiento en vacíoo en vacío
RendimientRendimiento a plena o a plena
cargacarga
RendimientRendimiento a plena o a plena
cargacarga
Factor de potencia en función de la velocidad
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000
RPM
Fac
tor
de
po
ten
cia
Factor de potencia en función de la velocidad
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000
RPM
Fac
tor
de
po
ten
cia
Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6
Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6
Características funcionales de Características funcionales de los motores asíncronos IVlos motores asíncronos IV
Velocidad Velocidad de de sincronismsincronismoo
Velocidad Velocidad de de sincronismsincronismoo
fdp en fdp en vacíovacío
fdp en fdp en vacíovacío
fdp a fdp a plena plena cargacarga
fdp a fdp a plena plena cargacarga
Característica mecánica en zona estable
0
10
20
30
40
50
60
70
80
945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000
RPM
Par
(N
m)
Característica mecánica en zona estable
0
10
20
30
40
50
60
70
80
945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 1000
RPM
Par
(N
m)
Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6
Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6
Características funcionales de Características funcionales de los motores asíncronos Vlos motores asíncronos V
Velocidad Velocidad de de sincronismsincronismoo
Velocidad Velocidad de de sincronismsincronismoo
Características funcionales Características funcionales de los motores asíncronos de los motores asíncronos
VIVI
VELOCIDADES DE GIRO TÍPICASVELOCIDADES DE GIRO TÍPICAS
Fuente: ABB – Fuente: ABB – “Guide for selecting a motor”“Guide for selecting a motor”
NÚMERODE POLOS
VELOCIDADSINCRONISMO (RPM)
VELOCIDAD TÍPICAPLENA CARGA
2 3000 2900
4 1500 1440
6 1000 960
8 750 720
10 600 580
12 500 480
16 375 360
Evolución de la temperatura de los devanados desde Evolución de la temperatura de los devanados desde
el arranque hasta el régimen permanente térmicoel arranque hasta el régimen permanente térmicoEvolución de la temperatura de los devanados desde Evolución de la temperatura de los devanados desde
el arranque hasta el régimen permanente térmicoel arranque hasta el régimen permanente térmico
Características funcionales de Características funcionales de los motores asíncronos VIIlos motores asíncronos VII
Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6
Fabricante: EMODFabricante: EMODPotencia: 7,5 kWPotencia: 7,5 kWTensión: 380 VTensión: 380 VCorriente: 17 ACorriente: 17 AVelocidad : 946 Velocidad : 946 RPMRPMPolos: 6Polos: 6
Tª 114 ºC:Tª 114 ºC:
Motor Clase F: Motor Clase F: Tª max= 155 Tª max= 155 ºCºC
Tª 114 ºC:Tª 114 ºC:
Motor Clase F: Motor Clase F: Tª max= 155 Tª max= 155 ºCºC
Control de las características Control de las características mecánicas de los motores de mecánicas de los motores de
inducción mediante el diseño del inducción mediante el diseño del rotor Irotor I
Resistencia rotórica Resistencia rotórica crecientecreciente
SSTMAX1TMAX1SSTMAX2TMAX2SSTMAX3TMAX3
ParPar
SS
EL RENDIMIENTO DEL EL RENDIMIENTO DEL MOTOR ES BAJOMOTOR ES BAJO
EL RENDIMIENTO DEL EL RENDIMIENTO DEL MOTOR ES BAJOMOTOR ES BAJO
Si la resistencia rotórica es Si la resistencia rotórica es elevada el par de arranque del elevada el par de arranque del
motor también lo esmotor también lo es
Si la resistencia rotórica es Si la resistencia rotórica es elevada el par de arranque del elevada el par de arranque del
motor también lo esmotor también lo es
Si la resistencia rotórica es Si la resistencia rotórica es elevada el par máximo del elevada el par máximo del
motor aparece con motor aparece con deslizamiento elevadodeslizamiento elevado
Si la resistencia rotórica es Si la resistencia rotórica es elevada el par máximo del elevada el par máximo del
motor aparece con motor aparece con deslizamiento elevadodeslizamiento elevado
gmi PSP 1 gmi PSP 1
Si el deslizamiento es elevado Si el deslizamiento es elevado la potencia mecánica interna la potencia mecánica interna
es bajaes baja
Si el deslizamiento es elevado Si el deslizamiento es elevado la potencia mecánica interna la potencia mecánica interna
es bajaes baja
Control de las características Control de las características mecánicas de los motores de mecánicas de los motores de
inducción mediante el diseño del inducción mediante el diseño del rotor IIrotor II
Motor con Motor con RRRR’ elevada’ elevadaMotor con Motor con RRRR’ elevada’ elevada
Motor con Motor con RRRR’ baja’ baja
Motor con Motor con RRRR’ baja’ baja
Buen par de Buen par de arranquearranque
Buen par de Buen par de arranquearranque
Bajo rendimientoBajo rendimientoBajo rendimientoBajo rendimientoBajo par de Bajo par de arranquearranque
Bajo par de Bajo par de arranquearranque
Buen rendimientoBuen rendimientoBuen rendimientoBuen rendimiento SOLUCIÓNSOLUCIÓNSOLUCIÓNSOLUCIÓN
MOTOR DE ROTOR MOTOR DE ROTOR BOBINADO: VARIACIÓN BOBINADO: VARIACIÓN
DE LA RESISTENCIA DE LA RESISTENCIA ROTÓRICAROTÓRICA
MOTOR DE ROTOR MOTOR DE ROTOR BOBINADO: VARIACIÓN BOBINADO: VARIACIÓN
DE LA RESISTENCIA DE LA RESISTENCIA ROTÓRICAROTÓRICA
DISEÑO DE UN ROTOR DISEÑO DE UN ROTOR CON CARACTERÍSTICAS CON CARACTERÍSTICAS
ELÉCTRICAS ELÉCTRICAS VARIABLES SEGÚN LA VARIABLES SEGÚN LA VELOCIDAD DE GIROVELOCIDAD DE GIRO
DISEÑO DE UN ROTOR DISEÑO DE UN ROTOR CON CARACTERÍSTICAS CON CARACTERÍSTICAS
ELÉCTRICAS ELÉCTRICAS VARIABLES SEGÚN LA VARIABLES SEGÚN LA VELOCIDAD DE GIROVELOCIDAD DE GIRO
Barras de Barras de pequeña secciónpequeña sección
Alta Alta resistencia, resistencia,
baja reactancia baja reactancia de dispersiónde dispersión
Alta Alta resistencia, resistencia,
baja reactancia baja reactancia de dispersiónde dispersión
Barras de Barras de ranura ranura
profundaprofunda
Resistencia Resistencia baja elevada baja elevada reactancia de reactancia de
dispersióndispersión
Resistencia Resistencia baja elevada baja elevada reactancia de reactancia de
dispersióndispersión
Doble jaulaDoble jaula
Combina las Combina las propiedades de propiedades de
las dos las dos anterioresanteriores
Combina las Combina las propiedades de propiedades de
las dos las dos anterioresanteriores
Pueden usarse Pueden usarse dos tipos de dos tipos de material con material con
diferente diferente resistividadresistividad
Control de las características Control de las características mecánicas de los motores de mecánicas de los motores de
inducción mediante el diseño del inducción mediante el diseño del rotor IIrotor II
La sección y geometría de las barras rotóricas La sección y geometría de las barras rotóricas determina sus propiedades eléctricas y la forma de determina sus propiedades eléctricas y la forma de
variación de éstas con la velocidad de giro de la variación de éstas con la velocidad de giro de la máquinamáquina
La sección y geometría de las barras rotóricas La sección y geometría de las barras rotóricas determina sus propiedades eléctricas y la forma de determina sus propiedades eléctricas y la forma de
variación de éstas con la velocidad de giro de la variación de éstas con la velocidad de giro de la máquinamáquina
A menor A menor sección sección mayor mayor
RRRR’’
A menor A menor sección sección mayor mayor
RRRR’’