UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES - FACULTAD DE INGENIERÍA

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1 rabajo ráctico Nº: sayo idircto NDD D BNO - FCLD D NGNÍ DMNO D LCOCN MÁQN LÉCC 65.6 NYO D MOO NCÓNCO FÁCO COMLMNO XLCO i bi l pricipio d fucioamito y circuito quivalt dl motor asicróico trifásico guarda gra smjaza co los dl trasformador, xist alguas difrcias importats, por jmplo las ractacias d disprsió, como todas las máquias rotativas, so más grads, stá l ord dl 15 al 5 % y por la prscia dl trhirro, la corrit magtizat s cosidrablmt mayor qu u trasformador: dl al 7 % d la omial, corrspodido las corrits más altas a los motors d pquña potcia. ambié, y por la misma causa, sa corrit s mucho más siusoidal. Otras caractrísticas importats d los motors asicróicos trifásicos d rotor cortocircuito so: Corrit d arraqu: 4 a 7 Cupla d arraqu: 1 a,5 sbalamito omial:,4 a,5 sbalamito vacío: aprox.,5 dimito: 7 a 94 % Co los valors atriors s pud prdtrmiar l valor d las magituds qu s mdirá los sayos y l alcac d los istrumtos. ato para l sayo vacío y sparació d pérdidas como para l d rotor bloquado s pud usar l mismo circuito d mdició, cambiado solo los alcacs d los istrumtos. sugir l siguit circuito: M l sayo vacío s raliza aplicado al motor tsió d frcucia omial y si carga l j; stas codicios la potcia absorbida s d pérdidas y corrspod a la suma d las pérdidas l cobr y l hirro dl stator y las mcáicas por rozamito y vtilació. Las pérdidas l cobr y l hirro rotóricas s las pud dsprciar. 1 F 1 ry v 1 rot Como la potcia absorbida por los rozamitos dpd gra mdida d la tmpratura dl lubricat, ats d ralizar las mdicios s csario djar al motor fucioado l timpo suficit para qu la misma s stabilic. 1 d 5

2 .B.. F.. Máquias léctricas 65.6 (comp) ara ralizar la sparació d pérdidas l hirro d las mcáicas s rduc gradualmt la tsió aplicada, cotrolado qu la vlocidad o s rduzca aprciablmt, por jmplo a mos dl 9% d la d vacío, o qu la corrit absorbida o comic a crcr (como l motor stá vacío la tsió s pud rducir a más dl 5% d la omial si qu ocurra ada d lo atrior). i la vlocidad prmac aproximadamt costat, las pérdidas mcáicas qu dpd d lla tambié lo srá, mitras qu las dl hirro, qu dpd d la tsió aplicada, s irá rducido. i s rprsta las pérdidas rotacioals fució d la tsió al cuadrado s obti aproximadamt ua rcta qu xtrapolada hasta l orig da las pérdidas mcáicas: rot F ry partir d los rsultados dl sayo vacío s pud dtrmiar los parámtros d la rama parallo dl circuito quivalt. Las xprsios so: w v Q cosϕ rot X 1 p m 1 F1 Q x x x F 1 1 : dl sayo a rotor bloquado : d la sparació d pé rdidas l sayo a rotor bloquado s raliza aplicado tsió al motor qu s cutra co l rotor bloquado co ua palaca qu apoya ua balaza y qu, ustro caso, s utiliza para mdir la cupla. La tsió s ajusta hasta qu la corrit sa igual o mayor qu la omial; st último caso s db tomar las prcaucios csarias para vitar l sobrcaltamito dl motor. Como la vlocidad s cro, l motor o trga potcia y toda la qu absorb s cosum pérdidas l cobr l stator y l rotor. i la tsió s rducida s pud dsprciar las pérdidas l hirro, pro si o lo s s db tr cuta: + + Cu1 Cu F d 5

3 .B.. F.. Máquias léctricas 65.6 (comp) upoido lialidad s pud dtrmiar, forma aproximada, la corrit y la cupla d arraqu: arr arr La suposició d lialidad s ua simplificació u tato drástica, ya qu la iflucia d la saturació s aprciabl, por s motivo s rcomida, tomar las prcaucios csarias y ralizar las mdicios a la mayor tsió posibl, prfrtmt la omial. a causa importat d rror s qu la frcucia rotórica durat l sayo a rotor bloquado s igual a la d la rd y lugo l fucioamito ormal s d uos pocos Hrtz. or s motivo l valor obtido d rsistcia rotórica l sayo pud sr cosidrablmt mayor qu la corrspodit al régim ormal, spcialmt los motors co rotor cortocircuito. a forma d corrgir st icovit s ralizar l sayo a dos frcucias y lugo xtrapolar los rsultados hasta la frcucia d rsbalamito, para mayor dtalls cosultar las ormas corrspodits w v sayo dircto Q cosϕ arr G l Q x x 1 x ara dtrmiar las caractrísticas d fucioamito d los motors asicróicos trifásicos, y a difrcia dl caso d los trasformadors, s frcut sayarlos por métodos dirctos, s dcir por mdio d sayos carga. sto s dbido a qu gral o so d potcias muy grads y a qu la dtrmiació d la rsistcia rotórica a la frcucia d rsbalamito, o s fácil d ralizar. ara ralizar u sayo carga d u motor s csario dispor d u aparato capaz d absorbr potcia mcáica y mdirla. Las distitas opcios cotradas los laboratorios so: Fros: trasforma la rgía mcáica calor por distitos procdimitos, por jmplo fricció como l d roy y los hidráulicos; fros d corrits parásitas como l d asqualii qu s usará l trabajo práctico. Los fros pos u dispositivo qu prmit mdir la cupla y coocido la vlocidad d rotació s pud calcular la potcia mcáica. Los fros d fricció s usa potcias pquñas, mos d 5 k, por la dificultad d vacuar l calor grado, cambio los hidráulicos, los qu s hac circular agua qu los rfrigra, prmit majar potcias muy grads, 1 k o más, pro pird fctividad a bajas vlocidads; los fros d corrits parásitas maja potcias rlativamt pquñas, o más d 5 k, pro so muy stabls y d fácil rgulació. Balazas lctrodiámicas: so máquias d corrit cotiua cuya carcasa stá motada sobr cojits qu prmit cirta oscilació d la misma, para qu co ua palaca co platillos o co ua balaza s puda mdir la cupla lctromagética qu s stá dsarrollado, y uió co la vlocidad d rotació s pud calcular la potcia mcáica. La rgía mcáica absorbida, s trasforma léctrica y s disipa ua rsistcia d carga, sido ésta la pricipal limitació a la potcia qu pud majars, o obstat s pud llgar si mayors dificultads a valors dl ord d los 1 k o más, lo qu cubr la mayoría d las csidads d sayo d motors d 5

4 .B.. F.. Máquias léctricas 65.6 (comp) asicróicos trifásicos. Cab dstacar tambié la facilidad co qu s pud rgular la carga por mdio d la corrit d xcitació d la máquia. a importat caractrística d las balazas lctrodiámicas s la rvrsibilidad, lo qu l prmit fucioar como motor d impulso para l sayo d gradors. La cupla dbida a los rozamitos y a la vtilació, qu dpd d la vlocidad d rotació, s db sumar, cuado fucioa como grador, o rstar, cuado fucioa como motor, a la cupla lctromagética dtrmiada por l sistma d palacas. Gradors cotrastados: so gradors, ormalmt d corrit cotiua, d los qu s cooc su curvas d rdimito o d pérdidas, d sta forma si s mid la potcia léctrica qu trga a ua carga, s pud calcular la qu stá absorbido por l j; lo qu juto a la vlocidad d rotació prmit dtrmiar la cupla l mismo. cuato a las potcias, cargas y rgulació, val las mismas cosidracios qu para las balazas lctrodiámicas. Cuado la potcia s lvada, tato balazas lctrodiámicas o gradors cotrastados, lugar d disiparla rsistcias d carga, lo qu pud rsultar complicado y oroso, s pud rcuprar viádola a u motor d corrit cotiua, qu accioa u altrador y ést la dvulv a la rd, d sta forma solamt s cosum las pérdidas d las cuatro máquias. l uso d u altrador tambié prmit compsar la potcia ractiva, qu s ua vtaja adicioal ada dsprciabl. ara la ralizació dl trabajo práctico s utilizará u motor d rotor bobiado acoplado a u fro d asqualii d corrits parásitas l qu cosist u disco d cobr uido a otro d hirro acoplados al j dl motor qu gira dtro dl campo magético producido por dos lctroimas alimtados co corrit cotiua ajustabl. Los lctroimas stá motados sobr ua carcasa qu pud pivotar sobr u j qu coicid co l dl disco y l dl motor; solidarios a sa carcasa s cutra dos brazos graduados sobr los qu s pud dslizar psas para la mdició dl par: Bobias sa dslizat Disco coplamito Cotrapso Dibujo dl fro d asqualii ara dtrmiar las magituds statóricas dl motor s utiliza u wattímtro trifásico istrumtos qu prmit obtr las tsios y las corrits d lía y las potcias activa y ractiva totals cuyo coxioado itro o s cutra st complmto. l circuito d sayo stá la págia siguit: a vz vrificado l circuito s procd d la siguit forma: 1. Co l motor dtido, s balaca l fro colocado la psa mayor, d,58 kg, l cro d la scala y dsplazado la más pquña hasta qu la palaca qud horizotal. La palaca dispo d u ivl d burbuja para vrificar la horizotalidad.. coloca l róstato d arraqu la posició d máxima rsistcia arraqu.. dscocta los istrumtos d la caja d mdició colocado sus rspctivos slctors la posició d cro y co l fro dsactivado s alimta l motor asicróico, l qu db arracar ormalmt.(si s usa istrumtos sparados adaptar st parrafo) 4 d 5

5 .B.. F.. Máquias léctricas 65.6 (comp) Circuito d mdició Circ. d mdició óstato d arraqu x 5 Hz trifásico M Llav comutadora d voltímtros Fro asqualii Circuito d sayo 4. vrifica l corrcto stido d giro por mdio d la idicació dl tacómtro y obsrvado qu l disco dl fro, al girar, db tratar d lvatar l brazo d la psa más grad. caso d tr qu cambiar l stido d giro dl motor s db prmutar las coxios d dos fass dl stator. i l stido d giro s l qu corrspod, s limia gradualmt l róstato d arraqu asgurádos d qu alcac la posició d cortocircuito. 5. itrcala los istrumtos d la caja d mdició y s vrifica la corrcta idicació d los mismos. 6. vrifica qu l autotrasformador dl rctificado qu alimta a las bobias dl fro asqualii s cutr la posició d cro y s lo cocta. ajusta la corrit d xcitació dl fro hasta qu l promdio d las corrits absorbidas por l motor sa aproximadamt dl 15% d la omial. 7. muv la psa más grad hasta ivlar la palaca dl fro y s l, sobr la scala, l dsplazamito L d la misma. l y aota l rsto d las magituds. 8. Lugo d rduc l dsplazamito L, d la psa mayor, u sxto y s dismiuy la corrit d xcitació dl fro hasta qu la palaca vulva a ivlars y s vulv a lr todas las magituds. 9. rpit l procdimito atrior hasta hacr la última mdició co l motor vacío, s dcir co l fro dscoctado. 1. dscocta l motor d la rd y s llva l róstato d arraqu a la posició d pusta marcha. 11. db tomar ota d todos los datos d los istrumtos y aparatos mplados, sus costats, las rlacios d los trasformadors d corrit y la masa d la psa más grad dl fro asqualii. Las xprsios d cálculo so las siguits: Q + + [ Nm] 9,81G[ kg] l[ m] G,58[ kg] m [ ] Ω[ 1 ] [ Nm] η m cosϕ + + Ω [ 1 ] s π 6 [ rpm] NL/ 5 d 5

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