Motores trifásicos de inducción, evaluación y control de ... · PDF...

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  • UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

    FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

    ESCUELA DE INGENIERIA ELCTRICA

    Motores trifsicos de induccin, evaluacin y

    control de prdidas con aplicacin de capacitores.

    PRESENTADO POR:

    RICARDO ALBERTO HENRQUEZ GUZMN

    CHRISTIAN JOS OLANO CENTENO

    JULIO ENRIQUE SALGUERO RIVAS

    PARA OPTAR AL TITULO DE:

    INGENIERO ELECTRICISTA

    CIUDAD UNIVERSITARIA, ENERO DE 2015

  • UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

    RECTOR :

    ING. MARIO ROBERTO NIETO LOVO

    SECRETARIA GENERAL :

    DRA. ANA LETICIA ZAVALETA DE AMAYA

    FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA DECANO :

    ING. FRANCISCO ANTONIO ALARCN SANDOVAL

    SECRETARIO :

    ING. JULIO ALBERTO PORTILLO

    ESCUELA DE INGENIERIA ELCTRICA

    DIRECTOR :

    ING. JOS WILBER CALDERN URRUTIA

  • UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

    FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

    ESCUELA DE INGENIERIA ELCTRICA

    Trabajo de Graduacin previo a la opcin al Grado de:

    INGENIERO ELECTRICISTA

    Ttulo :

    Motores trifsicos de induccin, evaluacin y

    control de prdidas con aplicacin de capacitores.

    Presentado por :

    RICARDO ALBERTO HENRQUEZ GUZMN

    CHRISTIAN JOS OLANO CENTENO

    JULIO ENRIQUE SALGUERO RIVAS

    Trabajo de Graduacin Aprobado por: Docente Asesor :

    ING. ARMANDO MARTNEZ CALDERN

    San Salvador, enero de 2015

  • Trabajo de Graduacin Aprobado por:

    Docente Asesor :

    ING. ARMANDO MARTNEZ CALDERN

  • AGRADECIMIENTOS:

    Le doy gracias a Dios por haberme dado vida para finalizar mis estudios, por ser mi gua, por dame sabidura, porque todas las veces que ore el me escucho, me demostr que nunca estoy solo que siempre puedo contar con l y por mostrarme que no hay nada imposible para l. Este logro es gracias a su bondad.

    Gracias a mis padres por ese apoyo incondicional, porque siempre estuvieron con migo cuando ms los necesite por la paciencia que me tuvieron, por todos sus consejos, porque no dudaron de m en los momentos difciles y sobre todo por ser un excelente ejemplo de vida a seguir, a toda mi familia por sus oraciones y nimos. Sin ellos esto no hubiese sido posible.

    Le agradezco a mis compaeros Salguero y Christian por confiar en m y tomarme en cuenta en este grupo de tesis.

    A mis amigos por las tareas que juntos realizamos y por todas las veces que a m me explicaron gracias.

    Gracias Ing. Armando Caldern por la confianza, por brindarnos la oportunidad de desarrollar nuestro trabajo de graduacin, por la paciencia y por permitirnos finalizar nuestro sueo.

    Este triunfo no es solo mo sino de todos ustedes que Dios los bendiga.

    Ricardo Alberto Henrquez Guzmn

  • AGRADECIMIENTOS:

    A DIOS TODOPODEROSO:

    Gracias Padre Celestial, por ser el motor de mi vida, mi creador y gua. Gracias por haberme hecho llegar a obtener mi ttulo y siempre no haberme dejado que me rinda en ningn momento e iluminarme para salir adelante, porque todo lo que tengo, lo que puedo y lo que recibo es regalo que t me lo has dado.

    A MIS PADRES:

    Mi padre ENRIQUE SALGUERO, por apoyarme, aconsejarme siempre y estar junto a m cuando lo necesito, por ser un excelente PADRE, a mi madre ROSA MARA DE SALGUERO, por ser la persona que siempre me dio el consejo en el momento mas oportuno y la que siempre cuido para todo momento.

    A MIS HERMANAS:

    Arely y Roxana, por incluirme siempre en sus oraciones, en darme las fuerzas y perseverancia para lograr tener mi ttulo.

    A MI TA:

    Marta Alicia, porque ella desde que nac ha estado en mi vida y ella ha logrado a ser como mi segunda mam, ta has sido un gran pilar de apoyo y amor en mi vida y le doy gracias a Dios por tenerte y que segus a mi lado.

    A TODOS MIS FAMILIARES:

    Y a todo aquel que de una u otra manera estuvieron pendientes del desarrollo de m trabajo de graduacin.

    A MIS AMIGOS:

    Gracias a ustedes que nicamente vivieron conmigo desde el inicio hasta el final de mi carrera. Ustedes que siempre me apoyaron en todo y me dieron confianza en m mismo en todo momento.

    A MIS COMPAEROS DE TESIS:

    Gracias Ricardo y Christian, por ayudarme a terminar este sueo por obtener mi ttulo, por haber logrado juntos este triunfo y por seguir siendo unos muy buenos amigos.

    A MI ASESOR:

    Ing. Armando Caldern, gracias por el apoyo y por la lucha de hacernos entender de lo maravilloso que es nuestra carrera, gracias por darnos ese empuje cuando nosotros ya estbamos rendidos.

    Enrique Salguero R.

  • CONTENIDO

    INTRODUCCIN ..................................................................................................................... 1

    ALCANCES .............................................................................................................................. 3

    OBJETIVOS ............................................................................................................................. 4

    GENERAL... ................................................................................................................ 4

    ESPECFICOS .................................................................................................................... 4

    MOTORES TRIFSICOS DE INDUCCIN .................................................................................. 5

    CIRCUITO EQUIVALENTE DE UN MOTOR TRIFSICO DE INDUCCIN ............................ 7

    PRDIDAS EN EL ESTATOR 2 ..................................................................................... 8

    PRDIDAS EN VACO ....................................................................................................... 8

    FRICCIN Y VENTILACIN .............................................................................................. 9

    PRDIDAS EN EL NCLEO ............................................................................................... 9

    PRDIDAS EN EL ROTOR ....................................................................................... 9

    EFICIENCIA .................................................................................................................... 10

    CLASIFICACIN DE LOS MOTORES SEGN SU EFICIENCIA ........................................... 10

    BENEFICIOS DE LOS MOTORES DE ALTA EFICIENCIA ................................................... 13

    DETERMINACIN DEL FACTOR DE CARGA Y EFICIENCIA POR EL MTODO DE DESLIZAMIENTO ........................................................................................................... 14

    CLCULO DE COSTOS DE OPERACIN DE UN MOTOR ................................................. 15

    SIMULACIN DE UN MOTOR DE INDUCCIN SIMULINK .................................................... 17

    ANLISIS DE RESULTADOS DE ARRANQUE DEL MOTOR .............................................. 19

    ARRANQUE EN VACO .................................................................................................. 19

    ARRANQUE A PLENA CARGA (CONSTANTE) ................................................................. 20

    RESULTADOS DE LA VELOCIDAD AL VARIAR EL TORQUE DE CARGA ........................... 23

    CALIDAD DE LA TENSIN ..................................................................................................... 24

    DESBALANCE DE TENSIONES ........................................................................................ 24

    REGULACIN DE TENSIN ............................................................................................ 27

    EL FACTOR DE POTENCIA ..................................................................................................... 30

    CARACTERSTICAS, PARMETROS Y CONFIGURACIONES DE LOS CAPACITORES ................ 32

    CONDICIONES DE SERVICIO .......................................................................................... 32

    CONDICIONES NORMALES DE SERVICIO ...................................................................... 32

    CONDICIONES ANORMALES DE SERVICIO .................................................................... 33

  • PARMETROS ESTNDAR............................................................................................. 34

    TOLERANCIA CAPACITIVA ............................................................................................. 34

    VALORES TPICOS NOMINALES DE TENSIN, POTENCIA REACTIVA Y BIL PARA CAPACITORES ............................................................................................................... 34

    CAPACIDAD PARA SOPORTAR SOBRETENSIN Y SOBRE CORRIENTE .......................... 34

    INFORMACIN DE PLACA DEL CAPACITOR .................................................................. 35

    ESPECIFICACIONES DE LOS CONDUCTORES PARA CONECTARSE AL MOTOR .............. 36

    CORRECCIN DEL FACTOR DE POTENCIA ........................................................................... 37

    EFECTOS DE LA APLICACIN DE CAPACITORES ............................................................ 38

    LIBERACIN DE LA CAPACIDAD DE POTENCIA DEL TRANSFORMADOR ....................... 38

    REDUCCIN DE CORRIENTES EN CONDUCTORES ........................................................ 40

    REDUCCIN DE LA CADA DE TENSIN ....................................................................... 42

    REDUCCIN DE PRDIDAS HMICAS EN LOS CONDUCTORES. ................................... 44

    CLCULO DEL BANCO DE CAPACITORES PARA UN MOTOR NEMA PREMIUM DISEO B. .......................................................