Ejercicios Resueltos de Motores de Inducción Trifásicos: Cálculos y Parámetros

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:

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:

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.