¿Cómo se calcula el deslizamiento de un motor de inducción?

El deslizamiento es la diferencia entre la velocidad síncrona y la velocidad real del rotor, dividida por la velocidad síncrona. En el P2 se calcula a partir de 2950 rpm y 3000 rpm de velocidad síncrona.

¿Qué cambia si se duplica la resistencia del rotor?

Según el enunciado del P3, el par máximo ocurre a una velocidad distinta, con un deslizamiento mayor, y el par de arranque cambia. Hay que recalcular los valores con el nuevo circuito equivalente.

Problemas resueltos de motores de inducción trifásicos: parámetros, par y rendimiento

Resumen

Colección de problemas propuestos sobre motores de inducción trifásicos con rotor en jaula de ardilla. Se plantean cálculos de velocidad, deslizamiento, corriente del estator, factor de potencia, par, potencia y rendimiento a partir de circuitos equivalentes con datos numéricos concretos. El estudiante practicará el análisis del par máximo y de arranque y el efecto de cambiar la resistencia del rotor.

Puntos clave

El deslizamiento se calcula como la diferencia entre la velocidad síncrona y la velocidad del rotor, dividida por la velocidad síncrona.
En un motor de 2 polos a 50 Hz, la velocidad síncrona es 3000 rpm.
Las pérdidas en el hierro y mecánicas se agrupan en un solo valor en el circuito equivalente, como en el P1 (1100 W).
El par máximo se alcanza en un deslizamiento que depende de la resistencia y reactancia del rotor.
Al duplicar la resistencia del rotor, el par máximo se desplaza a un deslizamiento mayor, pero su valor no cambia.
La reactancia de magnetización puede obtenerse a partir de la corriente de magnetización en vacío (P5).

Ponte a prueba

Problemas Propuestos sobre Motores de Inducción

P1: Parámetros y Rendimiento de un Motor de 25 CV

Un motor de inducción de 460 V, 25 CV, 60 Hz y 4 polos, conectado en Y, tiene las siguientes impedancias referidas al circuito del estator:

R1 = 0.641 Ω	R2 = 0.332 Ω	Xm = 26.3 Ω
X1 = 1.106 Ω	X2 = 0.464 Ω

Las pérdidas en el hierro y mecánicas agrupadas en un solo valor son 1100 W. Para un deslizamiento del rotor del 2.2%, a tensión y frecuencia nominales, determinar:

La velocidad.
La corriente del estator.
El factor de potencia.
La P_m y P_shaft.
El T_m y T_shaft.
El rendimiento.

P2: Análisis de Velocidad y Par

Un motor de inducción de 2 polos, 50 Hz, suministra 15 kW a una carga a una velocidad de 2950 rpm.

¿Cuál es el deslizamiento del motor?
¿Cuál es el T_m bajo estas condiciones?
¿Cuál será la velocidad de operación del motor si se duplica su par?
¿Cuánta potencia se suministrará si se duplica el par de carga?

P3: Comportamiento del Par

Para el motor del P1, determinar:

Par máximo del motor. ¿A qué velocidad y deslizamiento ocurre?
Par de arranque del motor.
Si se duplica la resistencia del rotor, ¿a qué velocidad ocurre ahora su par máximo? ¿Cuál es el nuevo par de arranque?

P4: Motor Trifásico de Seis Polos

Un motor de inducción trifásico de seis polos, conectado en estrella, a una red a 460 V, 60 Hz, tiene los siguientes parámetros de circuito equivalente:

Reactancia de magnetización: 30 Ω

Reactancia total: 1.4 Ω

Resistencia del estator: 0.8 Ω

Resistencia del rotor referida al estator: 0.3 Ω

BZl7QGQOv+NWz8zbaAnX6fIxwbEWCYNJAyASYAgG

Si la velocidad del rotor es de 1164 rpm, ignorando el rozamiento y las pérdidas en el núcleo, calcular:

La corriente de línea del motor.
El factor de potencia.
El rendimiento.
El par en el eje.
El par máximo.
El par de arranque.
La corriente de arranque.

P5: Motor de Jaula de Ardilla

Un motor trifásico de inducción con rotor en jaula de ardilla tiene los siguientes datos nominales: 480 V, conexión en Y, 50 CV, 4 polos, 60 Hz, con una resistencia en el estator de 0.1 Ω, una reactancia de 0.35 Ω, una reactancia del rotor de 0.4 Ω y una resistencia del rotor de 0.125 Ω.

Las pérdidas en el núcleo y por fricción son de 1200 W y 900 W respectivamente.

Considérese el circuito equivalente monofásico con la reactancia de magnetización a la izquierda, en los terminales de la fuente.

El motor se arranca en vacío (considerar que en vacío la corriente del rotor es nula) y demanda una corriente de magnetización de 21 A con fdp igual a 0.

Al acoplarle una carga mecánica, el deslizamiento es de 0.025.

Calcular la reactancia de magnetización, el par electromagnético y el rendimiento del motor.