Reporte 6
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Reporte 6
Autónoma de México
Facultad de estudios superiores
Cuautitlán - Campo 4
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OBJETIVOS
• Identificar las partes constructivas del motor trifásico jaula de ardilla.
• Observar las características de operación en conexión delta y estrella.
• Realizar las curvas par-velocidad, par-corriente y par-potencia.
• Analizar el deslizamiento y la eficiencia del motor.
INTRODUCCIÓN
En esta práctica, se llevará a cabo el despiece del motor de inducción trifásico tipo jaula de
ardilla para la identificación de cada uno de ellos, además de realizar un análisis para calcular
ciertos parámetros de importancia.
Cada maquina con cada tipo de rotor va a cambiar su eficiencia y en este caso no será la
excepción, es exactamente también lo que queremos determinar, a la par de cuál es la
característica de torque de un motor jaula de ardilla.
MATERIAL Y EQUIPO
• Interfaz de Motor de inducción Jaula de ardilla de 4 polos
• Interfaz de Dinamométro
• Módulo de Adquisición y control de Datos
DESARROLLO
PARTES CONSTRUCTIVAS
1. Describa la estructura de los siguientes elementos del motor jaula de ardilla
seccionado:
• Carcasa: Constituye el soporte del núcleo magnético del estator, se construye
en hierro fundido o acero laminado. La carcasa es la parte que protege y cubre
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al estator y al rotor, el material empleado para su fabricación depende del tipo
de motor, de su diseño y su aplicación.
• Tapas: Las tapas o escudos sostienen y portan los Cojinetes, que a su vez,
permiten centrar el eje que soportan la acción del rotor. Cierra el motor por
sus lados y se unen a la carcasa por medio de pernos o de tomillos de fijación.
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2. Utilice el motor jaula de ardilla de color naranja (Siemens) sin colocarlo en la consola
LAB-VOLT y registre los valores de su placa nominal.
No podemos medir la resistencia del devanado pero podemos argumentar que las
terminales 7, 8 y 9 deben de marcar algo diferente de continuidad (OL)
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Basándose en los datos de placa, ¿cuál es el voltaje de alimentación que se requiere
para esta conexión?
R= 440 V.
¿La fuente de alimentación LAB VOLT, puede suministrar ese voltaje?
R= Con los voltajes de línea que nos suministra nuestra compañía de luz aquí en
México no. Debido a que como máximo podríamos alimentar un motor de 220 V
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Basándose en los datos de placa, ¿cuál es el voltaje de alimentación que se requiere
para esta conexión?
R= 220 V.
Nota: Dado que no tenemos el simulador no cuenta con el motor especifico (Siemens
Naranja) no se puede realizar esta parte de la práctica.
Aunque podemos decir que éste experimento es únicamente para comprobar la
relación de los voltajes y las corrientes, si una aumenta la otra decrece y viceversa.
Además, interesa comprobar igualmente que la potencia de salida siempre se
mantendrá constante independientemente del tipo de conexión que le realices.
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Circuito de la Figura 6.4. realizado en el simulador.
12. Registre los datos de las 3 lecturas de corriente y la de voltaje en la tabla 6.2.
13. Con ayuda de otro multímetro en la escala de V c-a, mida el voltaje entre los puntos
3-6 y 2-5, que se muestran en la figura 6.4 y anótelo en la tabla 6.2.
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%Reg.
𝑽𝟏−𝟒 [𝑽] 𝑽𝟐−𝟓 [𝑽] 𝑽𝟑−𝟔 [𝑽] 𝑰𝑳𝟏 [𝑨] 𝑰𝑳𝟐 [𝑨] 𝑰𝑳𝟑 [𝑨]
Volt
120 116.6 117.9 1.27 1.25 1.23 3.35 %
Tabla 6.2. Voltajes de línea del motor trifásico jaula de ardilla LAB-VOLT en delta.
14. Gire la perilla de la fuente de alimentación en sentido antihorario hasta que el voltaje
marque 0 V y proceda a apagarla.
15. Determine el voltaje y la corriente de línea promedia y registre los datos obtenidos en
la tabla siguiente.
𝑽𝑳 𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐 [𝑽] 𝑰𝑳 𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐 [𝑨]
118.16 1.25
Tabla 6.3. Valores promedio de voltaje de línea y corrientes de línea.
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Conexión del motor LAB-VOLT en Y en el simulador.
17. Proceda a prender la fuente de alimentación y eleve gradualmente el voltaje hasta
llegar a 208 V c.a. Esto, igualmente, por el voltaje nominal de cada devanado del
motor en este tipo de conexión.
18. Registre los datos de las 3 lecturas de corriente y la de voltaje en la tabla 6.3
19. Con ayuda de otro multímetro en la escala de V c-a, mida el voltaje entre los puntos
2-3 y 1-3, que se muestran en la figura 6.5 y anótelo en la tabla 6.4.
%Reg.
𝑽𝟏−𝟐 [𝑽] 𝑽𝟐−𝟑 [𝑽] 𝑽𝟑−𝟏 [𝑽] 𝑰𝑳𝟏 [𝑨] 𝑰𝑳𝟐 [𝑨] 𝑰𝑳𝟑 [𝑨]
Volt
209.8 207.6 208.2 0.741 0.738 0.733 1.05 %
Tabla 6.4. Voltajes de línea del motor trifásico jaula de ardilla LAB-VOLT en estrella.
20. Gire la perilla de la fuente de alimentación en sentido antihorario hasta que el voltaje
marque 0 V y proceda a apagarla.
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21. Determine el voltaje y la corriente de línea promedia y registre los datos obtenidos en
la tabla siguiente.
𝑽𝑳 𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐 [𝑽] 𝑰𝑳 𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐 [𝑨]
208.53 0.737
Tabla 6.5. Valores promedio de voltaje de línea y corrientes de línea
22. Realice una comparación de los voltajes y corrientes de línea de ambos tipos de
conexiones y comente sus resultados.
R=
𝑽𝑳 [𝑽] 𝑰𝑳 [𝑨]
208.53 𝟏. 𝟐𝟓
= 𝟏. 𝟕𝟔 ≅ √𝟑 = 1.69 ≅ √𝟑
118.16 𝟎. 𝟕𝟑𝟕
Cocientes de voltajes y corrientes de las conexiones estrella-delta.
Lo que sucede es que, independientemente de la conexión que se utilice, el motor debe
desarrollar la misma potencia, lo que quiere decir que, si tu aumentas raíz de 3 veces, tu
corriente disminuirá raíz de 3 veces y al final nos entregará la misma potencia de salida.
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23. Conecte el secuenciómetro con la notación A B C en las terminales 1, 2 y 3 del motor.
Prenda la fuente de alimentación y aumente gradualmente el voltaje hasta llegar a 208
V a-c.
Nota: Se tuvo que usar la fuente de voltaje fija debido a que había un error con el
simulador de índole desconocida.
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Análisis de Fasores para la determinación de la secuencia de giro.
24. Gire la perilla de la fuente de alimentación en sentido antihorario hasta que el voltaje
marque 0 V y proceda a apagarla.
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Análisis de Fasores para la determinación de la secuencia de giro.
26. Gire la perilla de la fuente de alimentación en sentido antihorario hasta que el
voltaje marque 0 V y proceda a apagarla.
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Circuito 6.6 realizado en el simulador LAB-VOLT.
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28. Acople el motor al electrodinamómetro por medio de la banda y verifique que la
perilla del electrodinamómetro se encuentre en la posición extrema izquierda, para
asegurar que el motor arranque con la mínima carga.
29. Encienda la fuente de alimentación y ajústela a 208 V c-a (mantenga este voltaje
durante todo el proceso). Si el motor gira en sentido antihorario, regrese a cero volts
e intercambie dos de las tres fases de alimentación y vuelva a ajustar a 208 V c-a.
Tome los datos que se solicitan en la tabla 6.6.
𝝉 [𝑵 𝑬𝟏 [𝑽] 𝑰𝟏 [𝑨] 𝑰𝟐 [𝑨] 𝑰𝟑 [𝑨] 𝑰𝒑𝒓𝒐𝒎 [𝑨] 𝑺 [𝒓𝒑𝒎] 𝑾𝒆𝒏𝒕𝒓𝒂𝒅𝒂 [𝑾] 𝑾𝒔𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂 [𝑾]
⋅ 𝒎]
0 216.1 0.787 0.787 0.787 0.787 1775 103.6 294.57
0.203 216 0.819 0.819 0.818 0.818 1760 143.6 306.03
0.401 216 0.867 0.867 0.867 0.867 1744 183.5 324.36
0.604 215.8 0.933 0.933 0.932 0.933 1727 226.5 348.73
0.803 215.6 1.012 1.013 1.013 1.013 1709 269.9 378.28
0.997 215.7 1.103 1.104 1.103 1.103 1690 314.1 412.08
1.201 215.6 1.213 1.213 1.212 1.213 1668 363.5 452.97
1.399 215.3 1.334 1.332 1.334 1.334 1644 412.8 497.46
1.601 215.1 1.471 1.47 1.471 1.471 1616 466.9 548.04
Tabla 6. 6. Parámetros medidos en el motor Lab‐Volt con carga.
Cálculos y observaciones adicionales:
%𝑅𝑒𝑔𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 = 0.46%
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∴ 𝑇𝑖𝑒𝑛𝑒 𝑏𝑢𝑒𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑎𝑐𝑡𝑒𝑟í𝑠𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟 𝑝𝑒𝑟𝑜 𝑡𝑖𝑒𝑛𝑒 𝑚𝑎𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑎𝑐𝑡𝑒𝑟í𝑠𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑
32. Encienda la fuente de alimentación y tome las lecturas de corriente y par lo más rápido
posible.
𝑰𝒂𝒓𝒓𝒂𝒏𝒒𝒖𝒆 [𝑨] 𝝉 𝒂𝒓𝒓𝒂𝒏𝒒𝒖𝒆 [𝑵 ⋅ 𝒎]
4.118 1.966
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Cuestionario
1. Calcule la potencia trifásica real, la potencia aparente trifásica, la potencia reactiva
trifásica y el factor de potencia absorbido por el motor trifásico jaula de ardilla, para
cada par descrito en la tabla 6.6. Realice un análisis de resultados y coméntelos.
2. Calcule el deslizamiento para cada par descrito en la tabla 6.6, y anote sus
comentarios.
Par Deslizamiento
0 1.11%
2 3.33%
4 4.44%
6 5.55%
8 6.66%
9 7.77%
10 7.77%
12 11.11%
3. Calcule la eficiencia a partir del par de 2 lb-in (0.2 N-m) para todos los valores de la
tabla 6.6, y anote sus comentarios.
R=
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𝑃 150W
𝜂 = 𝑃𝑠𝑎𝑙 x100= 288.18𝑊x100= 52.04%
𝑒𝑛𝑡
4. Considerando que el motor alcanza sus valores nominales a 9 lb-in (0.9 N-m), indique
los valores de corriente, velocidad, potencia de entrada, potencia de salida, eficiencia,
y deslizamiento del motor.
Corriente: 1 A Potencia de salida: 220 W
5. Con los datos de la prueba de rotor bloqueado y los valores nominales de la pregunta
4 del cuestionario, obtenga la relación de:
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6. Realice las gráficas par-velocidad, par-corriente, par-potencia con respecto a la tabla
6.6. Utilice Matlab®.
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BIBLIOGRAFÍA
• Bhag S. Guru y Hüseyin R Hiziroglu, Máquinas eléctricas y transformadores, 3ª
edición. Oxford University press, 2008.
• E.E. STAF, Circuitos Magnéticos y Transformadores, Reverte; 2003.
• Gilberto Enríquez Harper, Curso de Transformadores y Motores de inducción, 4ª
edición, Noriega, 2000.
• Irving L. Kosow, Máquinas Eléctricas y Transformadores, 2ª edición, Pearson, 2000.
• Colonel Wm. T. Mc Lyman, Transformer and inductor design handbook, third edition,
CRC press, 2004.
• Jesús Fraile Mora; Máquinas Eléctricas, 8ª edición, ed. Mc. Graw Hill; 2016.
• Theodore Wildi, Máquinas eléctricas y sistemas de potencia, i, Pearson- Prentice
Hall, sexta edición, 2007.
• Stephen J. Chapman, Máquinas eléctricas 6a. edición, Mc. Graw Hill. 2007
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