Informe 8. Laboratorio de Maquinas Electricas II

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC

FACULTAD DE INGENIERIA

LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS II PAGINA: 1/

ENCABEZAMIENTO

NOMBRE DE LA ASIGNATURA:

LABORATORIO DE MÁQUINA ELECTRICAS II

CÓDIGO: 212L5 SEMESTRE: 2014 / 2INTENSIDAD HORARIA : 2 HORAS SEMANALES HORARIO : 4:30 A.M. – 6:30 A.M.DOCENTE : ING. JORGE ELIECER BALAGUERA MANTILLACORREO: [email protected] CELULAR: 300-8054264

1. MARCO TEORICO ( EL DE LA GUIA E INVESTIGADO)Motores con casi idénticas características de velocidad, a menudo presentan diferencias significativas en el arranque. Las corrientes de arranque pueden oscilar entre un 400% a un 700% de la corriente nominal del motor en su funcionamiento a plena carga. El par o torque mecánico generado por el motor puede ser de un 70% o elevarse hasta alrededor de un 230% del torque máximo.

A tensión máxima, la corriente y del par del motor determinan los límites en los que se puede realizar un arranque con reducción de tensión. En las instalaciones en las que reducir la corriente de arranque o aumentar el par de arranque sean críticos, es importante asegurarse de que se usa un motor con características adecuadas para cada caso.

Cuando se use un arranque con reducción de tensión, el par de arranque del motor se reducirá según una expresión matemática.

La corriente de arranque sólo se puede reducir hasta el punto donde el par de arranque sea aún superior al requerido por la carga que tenga acoplada en el momento del arranque.

El motor trifásico puede tener diferentes formas de cierre en su devanado, lo cual de igual forma define el comportamiento y necesidades en el arranque, marcha y carga aplicada.

Indiferente del nivel de voltaje el motor puede estar construido para que trabaje en triángulo o en estrella. En la imagen adjunta se parecía el comportamiento del par desarrollado por el motor y el para resistente ofrecido por la carga.

Imagen 1: Grafica de conexión para delta y estrella respectivamente de las borneras de un motor.




2. 2. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA.Analizar a puesta en marcha a pleno voltaje de un motor asíncrono.

3. EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS con todos los datos técnicos.Los materiales utilizados en la práctica son:- Un probador VOM.- Motor Trifásico DELORENZO:

Imagen 2: Placa de identificación y parámetros del motor a emplear en la placa.

Imagen 3: Placa del motor a emplear en la práctica.

- Medidor de corriente.- Conexiones.- Fuente 220V 3ɸ

4. ESQUEMA DE CONEXIONES REALIZADAS - IMÁGENES DEL MONTAJE DE LA PRACTICA

Esquema 1: Conexión de puesta marcha del motor con conexión en delta ∆.




Imagen 4: Conexión en estrella en práctica.

Esquema 2: Conexión de puesta marcha del motor con conexión en estrella Y.

Imagen 5: Conexión en delta en práctica.

5. 5. DATOS , CALCULOS Y RESULTADOS OBTENIDOS EN LA PRACTICA (TODAS LAS TABLAS)

5.1. Primeramente identificamos las condiciones del motor para los dos tipos de conexiones:

CONEXIÓNVOLTAJE

(V)CORRIENTE

(A)DELTA 220 3.9

ESTRELLA 380 2.2Tabla 1: Valores nominales del motor.

Estos valores se pueden corroborar debido a que en la conexión estrella, la intensidad que recorre cada fase coincide con la intensidad de línea, mientras que la tensión que se aplica a cada fase es √3 menor que la tensión de línea. Mientras que en la conexión triangulo la intensidad que recorre cada fase es √3 menor que la intensidad de línea, mientras que la tensión a la que queda sometida cada fase coincide con la tensión de línea.




5.2. Después de haber identificado las condiciones de trabajo para el motor, procederemos a realizar las conexiones según los esquemas 2 y 3, donde mediremos los valores de voltaje aplicado, corriente para cada conexión observaremos los resultado en el arranque y en la marcha:

PARÁMETROSEN ARRANQUE EN MARCHA

Delta Estrella Delta EstrellaVoltaje aplicado (V) 229.9 228.8 229.9 228.8

Corriente medida (A) 14.3 9 1.7 0.5Tabla 2: Valores medidos en la puesta en marcha del motor en conexión delta y estrella.

Para la puesta en marcha del motor en estrella se tienen en cuenta que el voltaje suministrado es de menor en comparación con el nominal de placa, esto porque el voltaje se rige bajo las condiciones de red local y no se contó con el voltaje nominal, esto en los resultados se ve reflejado en una disminución del par nominal, esto con que él pueda desarrollar sus condiciones normales de funcionamiento.

5.3. Habiendo identificada estos valores procederemos a registrar el valor de las RMP, los factores de potencia para cada caso y bajo los tiempos de arranque y en marcha:

PARÁMETROSDELTA ESTRELLA

En Arranque

En Marcha

En Arranque

En Marcha

FP 0.543 0.284 0.544 0.174RPM 3597 3590

Tabla 3: Valores medidos en la puesta en marcha del motor en conexión delta y estrella.

5.4. Podemos observar de esta forma el funcionamiento del motor para cada condición, en donde se conecta en delta y estrella, lo que se observa a primera vista es la diferencia que estos poseen en la corriente, eso sí sin despreciar el hecho de que se le suministra un voltaje menor al nominal a la conexión en estrella, esto es a causa de la forma de conexión de cada uno, pues brindan diferente resistencia, y como lo anotamos anteriormente esto está muy ligado al voltaje que maneje la red. Algo que corrobora esta información con los factores de potencia en donde podemos observar que la variación de acuerdo al tipo de conexión no es muy marcada, solo se ve afectada por los momentos de medición; en arranque y marcha, en donde se una disminución esto por haber superado el par resistivo presente en el motor.

5.5. Los valores también se tienen a consideración con respecto a la placa, pues como se observa estos valores no son parecidos, y esto es porque los valores en la placa son tomados en base a una carga suministrada, al no poseer una carga el motor, este funciona en vacío, por lo que el factor de potencia medido será menor al de la placa, dando un mayor desfase de la corriente con respecto a el voltaje.

6. ESTUDIO – INFORME Y RESPUESTAS AL CUESTIONARIO DE LA PRACTICA

6.1. En base a los datos obtenidos en la experiencia podemos inferir que el funcionamiento de los motores asíncronos podemos observar que las corrientes de arranque superan a las corrientes de placas, esto por causa del estado de reposo del rotor, al encontrarse este en reposos, al crear




una inducción electromagnética causada por el flujo de la corriente por el estator, crea una velocidad relativa entre el estator y el rotor, que la impedancia en muy poca, por lo que la absorción de la corriente es mayor, este elevada corriente no causa algún daño en el motor ya que es una corriente transitoria hasta que el motor alcance una velocidad equilibrada.

6.2. La velocidad del rotor que medimos en esta experiencia fue en vacío, no se le suministro ninguna carga, pero para el caso en cuando el motor tiene una cagar y trabaja en condiciones nominales, el par motor se equilibra con el par de carga, cuando se presenta un aumento en la carga, lo que sucede es que los dos seguirán en equilibrio siendo iguales, esto para que su deslizamiento sea máximo aproximadamente al 100%, se presentara un aumento de la corriente.

6.3. El comportamiento como lo mencionamos en el ítem 6.2., en vacío es menor a la nominal de placa, pero al suministrar una carga en el rotor, esta va aumentando, va absorbiendo una mayor corriente esto para aumentar la fuerza del par y consigo la velocidad del rotor.

6.4. Si a motor se le expone a una carga superior a la que soporte, este seguirá funcionando, solo que su absorción de corriente será mayor, y causando un recalentamiento en los devanados, esto ya no será igual al arranque ya que esta corriente no será instantánea, sino que será durante un tiempo en que la carga este en el rotor, causando daño en la máquina.

6.5. Los valores que serían afectados en la práctica realizada serial el valor de la corriente adsorbida y el factor de potencia, estos valores presentarán un aumento esto para mantener el estado de equilibrio entre las velocidades.

6.6. En la práctica anterior identificamos el comportamiento de cada uno de los devanados por separado, donde identificamos la impedancia, el factor de potencia, y comparándolos con esta práctica podemos inferir que motor de inducción o asíncrono poseen una distribución de su corriente por los devanados, en los factores de potencia a cómo podemos observar en cada uno de ellos no llegaban a los valores nominales de la placa esto como hemos estado mencionando sucede por el motor no estar sometido a una carga.

6.7. Calculamos la velocidad asíncrona del motor:

ɳs=60 fp

ɳs=60 (60hz)

2ɳs=1800 rpm

Ahora calcula el deslizamiento:

S=( ɳs−ɳrɳ s )∗100S=( 1800 rpm−3597 rpm

1800 rpm )∗100S=99.83%

6.8.




FP Placa FP Medido

0.9∆ Y

0.284 0.174

Tabla 4: Valores de factor de potencia comparados.Como observamos los factores de potencia son muy diferentes esto varían de una forma muy evidente, esto a causa de estar trabajando en vacío, sencillamente los valores corresponden al trabajo sin carga del motor de práctica.

7. CONCLUSIONES7.1. Como la hipótesis y la teoría lo dice, los motores de inducción o asíncronos son motores

que deben vencer el estado estático para situarse en un estado dinámico, esto lo hacen gracias a las elevadas velocidades que es sometido, por lo que su adsorción de corriente puede tener un aumento según la teoría de unos 400% o 700% de su valor nominal, y en la práctica podemos observar que esto se cumple dónde nos arrojan valores de hasta, 14 a donde la corriente nominal es de 3 amperios, en cuando al tipo de conexión presente en las borneras del motor para su puesta en marcha se debe tener en cuenta las características de tensión en la red esto porqué puede que consuma una mayor corriente y mayor voltaje de acuerdo a las conexiones, por la circulación de corrientes y voltajes por sus fases, de acuerdo nuevamente a las conexiones presentes.

7.2. Primero que todo observamos la desviación de los valores de la corriente de los nominales vs los medidos:

8.

2 2.5 3 3.5 40

2

Series2Linear (Series2)

Medidos

Nom

inal

Grafica 1: Corriente nominales vs medidos.

Para la desviación porcentual realizamos una para cada conexión:

DesviacionDelta=( corriente nominal−corrientemedidacorriente nominal )∗100DesviacionDelta=( 3.7−1.73.7 )∗100

DesviacionDelta=54.05%

Desviacionestrella=( corrientenominal−corrientemedidacorrientenominal )∗100Desviacionestrella=( 2.2−0.52.2 )∗100

Desviacionestrella=77.27%




8. BIBLIOGRAFIA UTILIZADA8.1. Schneider Electric.

8.2. Maquinas Eléctricas, UTN FRMza.(Ing Electrónia) MÁQUINAS ETLCIONS ELÉCTRIAS: http://www1.frm.utn.edu.ar/mielectricas/docs/APUNTES_MAQUINAS_ELECTRICAS-_U_5_v1.1.pdf.

8.3. Motor universal, análisis. PDF.

8.4. Maquinas Electricas 3ed - Stephen J. Chapman.pdf.

8.5. Máquinas de C.C. Partes Tuveras.mht.

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