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MIT - Regulacion de Velocidad
MIT - Regulacion de Velocidad
MIT - Regulacion de Velocidad
UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ
David Alanoca
MIT – Regulación por resistencia de rotor
En motores de inducción de tipo rotor bobinado, se tiene acceso a los terminales del
circuito de rotor, lo que permite agregar resistencias externas a la misma.
IM
Se deben agregar la misma carga
resistiva en cada para mantener el
sistema trifásico balanceado.
Rext Rext
Rext
+ Ir ' +
V̇ th E
- -
Si se agregan resistencias externas, se modifica la característica mecánica de la MIT.
ωrotor
s
Tc
ωsinc s=0 En la figura, se muestra la
característica mecánica
inicial de una MIT (línea
sc 1 continua), mientras la curva
de línea punteada muestra
sc 2 el efecto de agregar una
resistencia externa.
s=1
T eléctrico
R = R r R = R r +R ext
ωrotor
s
Tc
ωsinc s=0
sc 1
sc 2
sc 3
s=1
T eléctrico
sc 1
El valor del deslizamiento crítico depende directamente de la resistencia de rotor
Rr '
s crítico =
ωrotor √ R 2th +( X th + X r ' )2
Tc
sc 1 R1
sc 1 =
sc 2 R 2
sc 2
T eléctrico
R1 R2
En general, se cumple que para el mismo par, la relación de deslizamientos y
resistencias de rotor es constante.
ωrotor
T1
s1
s2 s1 R 1
=
s2 R 2
T eléctrico
R1 R2
Esta relación solo se cumple si ambas curvas funcionan con la misma amplitud de
voltaje y misma frecuencia.
MIT – Regulación por amplitud de voltaje
El par de origen eléctrico de una MIT está relacionado con el cuadrado de la
amplitud de voltaje. Al reducir el voltaje de alimentación, a la vez que se mantiene la
frecuencia, se reduce el torque de la máquina.
ωrotor Tc4 Tc3 Tc2 Tc1 s
Curva 1: |V| = 100 %
Curva 3: |V| = 80 %
s crítico Curva 4: |V| = 70 %
s=1
4 3 2 1 T eléctrico
El deslizamiento crítico
y la velocidad sincrónica
se mantienen en todas las
curvas.
MIT – Regulación por frecuencia
La variación de la frecuencia, permite regular la velocidad de la MIT de forma
eficiente. Sin embargo, la variación de frecuencia debe ir siempre acompañada por
una variación de la amplitud de voltaje, para limitar la corriente de excitación en la
rama shunt.
Para solucionar esto, se busca disminuir la tensión de alimentación de tal forma que
la corriente “Im” se mantenga constante.
E
|İ m |= = ctte .
Xm
E E E
= = ctte . = ctte .
X m 2 π⋅f⋅Lm f
Si se disminuye la frecuencia, manteniendo la condición E/f constante, se obtienen las
siguientes características mecánicas.
ωrotor La característica mecánica se
s traslada de forma paralela a
Tc medida que disminuye la
ωsinc 1 s=0 frecuencia.
La velocidad sincrónica
ωsinc 2 s=0
disminuye a menor
s=0 frecuencia, pero se
ωsinc 3 s crítico
mantienen los mismos niveles
s crítico de par eléctrico (par y
deslizamiento crítico
s crítico constante)
s=1 120⋅frec
T eléctrico
ω sinc =
P
En la práctica, mantener una relación E/f constante es complejo, debido a que requiere
sensores hall (sensor de campo magnético) para medir el valor de la tensión interna
“E”.
Si estos sensores no vienen instalados de fábrica con la máquina, como alternativa se
puede realizar una regulación manteniendo la relación amplitud de voltaje vs
frecuencia constante
ωrotor V
s = ctte .
Tc f
ωsinc 1 s=0
ωsinc 2 s=0
ωsinc 3 s=0
Dicha regulación tiene un
scrítico comportamiento similar que
manteniendo E/f constante,
scrítico pero se reduce ligeramente el
par máximo de la máquina.
scrítico
s=1
T eléctrico