Motor De Induccion

Ejemplo 7.2

A un motor de inducción de 480 V, 60Hz, 50 HP, trifásico se le suministra 60 A con un factor de potencia de 0.85 en retraso. Las pérdidas de cobre del estator son de 2 kW y las perdidas en el cobre del rotor son de 700 W. las pérdidas por fricción y rozamiento con el aire son de 600W, las pérdidas en el núcleo son de 1800W y las perdidas misceláneas son despreciables. Encuentre las siguientes cantidades:

Potencia en el entrehierro P_AG

Potencia convertida P_convertida

Potencia de salida eficiencia del motor P_salida

Eficiencia del motor

Solución:

La potencia en el entrehierro es la potencia de entrada menos las perdidas I^2 R en el estator y en el núcleo. La entrada está dada por:

P_entrada=√3 V_T I_L cosθ

=√3 (480V)(60A)(0.85)=42.4kW

En el diagrama de flujo de potencia, la potencia en el entrehierro está dada por:

P_AG=P_entrada-P_SCL-P_nucleo

=42.4 kW-2kW-1.8kW=38.6kW

b) por el diagrama de flujo de potencia, la potencia convertida de forma eléctrica a mecánica es:

P_conv=P_AG-P_RCL

=38.6kW-700W=37.9kW

c) por el diagrama de flujo de potencia, la potencia de salida está dada por:

P_salida= P_conv-P_(F&R)-P_misc

=37.9 kW-600W-0W=37.3 kw

O en caballos de fuerza,

P_salida=(37.3 kW) (1 hp)/(0.746 W)=50 hp

d) por lo tanto, la eficiencia del motor de inducción es:

n=P_salida/P_entrada ×100%

(37.3 kW)/(42.4 kW) x 100%=88%

7.3. Un motor de inducción de 460 v, 25 HP, 60Hz, cuatro polos, conectado en Y, tiene las siguientes impedancias en Ohms por fase referidas al circuito del estator.

〖 R〗_1=0.641Ω 〖 R〗_2=0.332Ω

X_1=1.106 Ω 〖 X〗_2=0.464 Ω 〖 X〗_M=26.3 Ω

Las pérdidas por rotación totales son de 1100 W y se suponen que son constantes. Las pérdidas en el núcleo se agrupan con las perdidas por rotación, para un deslizamiento del rotor de 2.2 % a voltaje y frecuencia nominales.

Encuentre las siguientes cantidades del motor.

a) Velocidad

b) Corriente del estator

c) Factor de potencia

d) 〖 P〗_convertida y〖 P〗_salida

e) 〖 τ〗_ind y 〖 τ〗_carga

f) Eficiencia

solucion:

Transformacion de Y a ∆

Se supone que las cargas están balanceadas. La fórmula de conversión para cargas balaceadas de Y a ∆ es: R_(Y )= 3〖R_∆〗_

Z_(1 )= impedancia del estator.

R_(∆ )= 3R_(Y ) X_M=3(j26.3Ω)

R_(∆ )= 3 (0.641+j1.106 Ω) =(3<0°)(0+j26.3Ω)

=3<0° (1.278 < 59.90°) =78.9<90°

Z_(1 ) = 3.834<59.90°Ω =1.922 +3.316 Ω =0+j78.9Ω)

Z_(2 )= impedancia del rotor.

R_(∆ )= 3R_(Y )

R_(∆ )= 3 (0.332 +j0.464Ω)

=(3<0) (0.570 < 54.41°)

Z_2 = 1.71< 54.41° Ω = 0.995 +1.390 Ω

R_1=1.922 Ω R_2=0.995Ω

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