Ingeniería en mecatrónica. Control de motores II

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INGENIERÍA EN MECATRÓNICA

                            CONTROL DE MOTORES II  

RESULTADO DE APRENDIZAJE U3 & U4  

DOCENTE: ING. CESAR ALBERTO CASTRO PÉREZ

EDGAR IVAN REYES MAURICIO

GRUPO: IMTW21

11 ABRIL 2025

Una máquina de inducción de jaula de ardilla conectada en estrella de 4 polos, 690 volts (RMS Line On Line) y 50 Hz es controlada mediante un controlador de voltaje variable, frecuencia variable por PWM. La máquina está bajo control Volt-Hertz y tiene los siguientes parámetros de circuito equivalente: R₁ = 0.6 Ω, R’₂ = 1.1 Ω, Rc = 200 Ω, X₁ = 1.5 Ω, X’₂ = 0.9 Ω, Xm = 100 Ω. Todos los valores están referenciados al lado del estator.

DATOS:

• Conexión: Estrella 
• Polos: 4 
• Tensión línea: VL=690 V RMS 
• Frecuencia: ƒ=50 Hz 
• Controlador: Volts - Hertz por PWM 
• Parámetros del circuito: 

o R1= 0.6 Ω o R′2= 1.1 Ω o         RC= 200 Ω o         X1= 1.5 Ω o         X′2= 0.9 Ω o         XM= 100 Ω

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1. Dibuje el circuito equivalente simplificado por fase de la máquina (con referencia al estator) con todos sus elementos claramente nombrados y los parámetros del circuito equivalente mostrados. ¿Justifique el uso de un circuito equivalente simplificado por fase en el análisis de la operación de un motor de inducción?

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Sistemas trifásicos: Los motores de inducción están concebidos para funcionar en sistemas trifásicos equilibrados. En estas condiciones, las tres fases presentan un comportamiento eléctrico y magnético idéntico, lo que permite estudiar únicamente una de ellas como representación del sistema completo.

El modelo equivalente por fase facilita la comprensión de aspectos clave como: las caídas de tensión en el estator, la transferencia de energía al rotor y la variación del par en función del deslizamiento. Todos estos fenómenos pueden analizarse y calcularse adecuadamente considerando solo una fase

¿Calcule la corriente del motor por fase (corriente DOL) tomada por la máquina al arranque y en la posición pull-out (posición de torque máximo) cuando el motor es suministrado a 690 V - 50 Hz?

CORRIENTE EN ARRANQUE:

        𝑉𝐿         690

𝑉𝑓 = 398.4 𝑉 [pic 4]

𝑍𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅12 + 𝑗(𝑋1 + 𝑋12) = 0.6 + 1.1 + 𝑗(1.5 + 0.9) = 1.7 + 𝑗2.4

|𝑍𝑒𝑞| [pic 5] 

        𝑣𝑓         398.4

        𝐼𝑎𝑟𝑟𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 = |𝑍𝑒𝑞| =         =  [pic 6]

2.94

CORRIENTE PULL-OUT (TORQUE MAX):

        𝑅12         1.1         1.1

𝑆𝑚𝑎𝑥 

√𝑅12 + (𝑋1 + 𝑋12)2[pic 7]

𝑍𝑝𝑢𝑙𝑙 = 𝑅1 +  𝑅12 + 𝑗(𝑋1 + 12) = 0.6 +          1.1 + 𝑗2.4 = 0.6 + 2.47 + 𝑗2.4 = 3.07 + 𝑗2.4  𝑋

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        [pic 9]         

        𝑆𝑚𝑎𝑥         0.445

𝑍𝑝𝑢𝑙𝑙 [pic 10] [pic 11]

𝐼𝑝𝑢𝑙𝑙 

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