CIRCUITO EQUIVALENTE
El
circuito equivalente de un motor de inducción es una herramienta muy útil para
determinar la respuesta del motor a los cambios de carga. Para determinar los
valores de los parámetros se realizan una serie de pruebas, que deben llevarse
a cabo bajo condiciones perfectamente
controladas puesto que las resistencias varían con la temperatura y la
resistencia del rotor varía también con su frecuencia.
PRUEBAS EN LOS MOTORES DE INDUCCIÓN
Prueba de vacío
Mide
las pérdidas rotacionales del motor y suministra información sobre su corriente
de magnetización. La única carga puesta sobre el motor es su rozamiento propio
y el rozamiento con el aire, de modo que Pconv es consumida en el
motor por las pérdidas mecánicas y el deslizamiento del motor es muy pequeño.
Con este pequeño deslizamiento, la resistencia correspondiente a su potencia
convertida es mucho mayor que la resistencia correspondiente a las pérdidas en
el cobre del rotor R2, y mucho mayor que la reactancia del rotor X2.
Prueba DC para determinar la resistencia del estator
Para
encontrar la resistencia aproximada del rotor R2, es necesario
conocer R1 de modo que ésta se pueda restar de la total. Básicamente,
se aplica un voltaje DC a los devanados del estator del motor de inducción.
Puesto que la corriente es DC, no hay voltaje inducido en el circuito del rotor
y en éste no fluye corriente resultante. Asimismo, la reactancia a corriente
directa del motor es cero. Entonces, la única cantidad que limita el flujo de
corriente en el motor es la resistencia del estator, y por tanto, ésta puede
ser determinada.
Para
realizar la prueba, se ajusta la corriente del estator al valor nominal y se
mide el voltaje en los terminales. La corriente en los devanados del estator se
ajusta al valor nominal para que los devanados se calienten a la misma
temperatura que tendrían durante la operación normal. Conociendo el valor de R1
se pueden determinar las pérdidas en el cobre del estator en vacío; las
pérdidas rotacionales se pueden deducir de la diferencia entre la potencia de
entrada en vacío y las pérdidas en el cobre del estator.
Prueba de rotor bloqueado
También
llamada prueba de rotor enclavado. Durante esta prueba que corresponde a la de
cortocircuito del transformador, se bloquea o enclava el rotor de tal forma que
no se pueda mover, se aplica voltaje al motor y se miden el voltaje, la
corriente y la potencia resultantes. Para
llevar a cabo la prueba, se aplica un voltaje AC al estator y se ajusta el
flujo de corriente al valor aproximado de plena carga. Cuando la corriente está
en su valor de plena carga, se miden el voltaje, la corriente y potencia que
fluyen hacia el motor.
Sin
embargo, esta prueba presenta un problema. En operación normal, la frecuencia
del estator es la frecuencia de la línea del sistema de potencia (50 a 60 Hz). En
condiciones de arranque, el rotor también está a la frecuencia de la línea. Sin
embargo, en condiciones de operación normal, el deslizamiento de la mayoría de
los motores es tan sólo de 2 o 4% y la frecuencia resultante en el rotor está
en un rango de 1 a 3 Hz, lo cual crea un problema en cuanto que la frecuencia
de la línea no representa las condiciones de operación normal del rotor.
Después
que se han fijado el voltaje y la frecuencia para las pruebas, el flujo de
corriente en el motor se ajusta con rapidez cerca del valor nominal y se miden
la potencia, el voltaje y la corriente de entrada, antes que el rotor se
caliente demasiado.
APLICACIONES
Las
aplicaciones más importantes se encuentran en la industria:
-
Ascensores.
-
Bombas centrífugas.
-
Bombas de desplazamiento alternativo.
-
Bandas transportadoras.
-
Trituradoras.
-
Ventiladores.
-
Máquinas herramientas.
-
Embotelladoras.
-
Compresoras de arranque sin carga.
-
Hiladoras.
-
Voladoras garrotillo.
-
Desmenuzadoras de alimentos.
-
Industria papelera.
-
Industria petrolera.
-
Industria textil.
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