Las diferentes pérdidas del estator de un motor de inducción trifásico son las pérdidas del estator en el cobre y las pérdidas en el estator del hierro. Las pérdidas del hierro del estator consisten en pérdidas por corrientes parásitas y pérdidas por histéresis.
En el rotor las pérdidas son pérdidas de hierro y pérdidas de cobre. Las otras pérdidas en el lado del rotor son pérdidas por fricción en cojinetes y anillos colectores, etc., así como pérdidas por resistencia del aire.
Las pérdidas del hierro del estator dependen de dos factores: densidad de flujo y frecuencia de suministro. Las pérdidas de hierro del rotor dependen de la frecuencia de la corriente del rotor. La frecuencia de la corriente del rotor depende del deslizamiento o velocidad del rotor (f ' =sf). Las pérdidas de hierro del rotor son insignificantes porque la frecuencia de la corriente del rotor es muy pequeña.
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Estructura de un motor de inducción trifásico.
Niveles de potencia y pérdidas diversas en un motor de inducción:
Diagrama de flujo de potencia de un motor de inducción:
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La pérdida de cobre del rotor se determina utilizando la fórmula 3I. 2 2 R 2 .
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La pérdida de cobre en el estator se calcula mediante la fórmula 3I. 2 1 R 1
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La entrada al motor bajo carga es √3V M EU M cosΦ Watt.
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Características del par de deslizamiento de un motor de inducción.
Rendimiento del rotor del motor de inducción trifásico:
En un motor de inducción, el devanado del estator recibe electricidad. La energía al circuito del rotor se transfiere completamente por inducción. La potencia disponible en el eje del rotor es energía mecánica.
Durante la conversión de energía, se producen ciertas pérdidas en diferentes etapas. La potencia del rotor de un motor de inducción viene dada por:
Potencia del estator = potencia del estator – pérdidas del estator
Salida del estator = entrada del rotor
Potencia del rotor = potencia del rotor – pérdidas de cobre del rotor
Potencia del rotor = energía mecánica
Energía mecánica —-> par bruto T G
Par bruto T G = (Par útil o par del eje T Sh ) + (pérdidas por devanado y fricción en el motor)
Potencia del rotor = 2πN R T G
Donde N R = velocidad real del motor en rpm
T G = par bruto en NM
De esto T G = potencia del rotor en Watt / 2πN R ——–> 1
En el caso ideal, no se producen pérdidas de cobre en el circuito del rotor.
Salida del rotor = entrada del rotor
En estas condiciones, el motor debe funcionar a velocidad síncrona.
Entonces el par,
T G = entrada del rotor / 2πN S ——–> 2
Con las ecuaciones 1 y 2
Potencia del rotor = 2πN R T G ——–> 3
Entrada del rotor 2πN S T G ——–> 4
Pero en el caso real
(Entrada del rotor – salida del rotor) = pérdidas de cobre del rotor.
usando las ecuaciones 3 y 4
(2πN S T G –2πN R T G ) = pérdidas de cobre del rotor.
Éstas son pérdidas de cobre del rotor = T G . 2π(N S -N R ) ——–> 5
Con las ecuaciones 4 y 5
Pérdidas de cobre del rotor/entrada del rotor = T G 2π(N S -N R ) / 2πN R ST G
= ( NS -NORTE ) /NORTE S
= Resbalón S ——–> 6
Esto da como resultado una pérdida de cobre en el rotor de la Ecuación 6.
entrada del rotor sx ——–> 7
Pero potencia bruta del rotor = potencia del rotor – pérdidas de cobre del rotor
Con la ecuación 7
Potencia bruta del rotor = (potencia de entrada del rotor – s) x potencia de entrada del rotor
= (1-s) entrada del rotor
O
Potencia bruta del rotor/potencia del rotor = (1-s) ——–> 8
Con s, (N S -N R ) /N S
Potencia bruta del rotor/potencia del rotor = {1- (N S -N R ) /N S }
= (norte S -norte S +norte R) /norte S
=N R /N Y
Eso es,
Potencia bruta del rotor/Potencia del rotor = Velocidad real del motor/Velocidad síncrona
Por lo tanto, esto se puede expresar como
Eficiencia del rotor = N R /N S
Usando la expresión (6 y 8) se obtiene (6+8)
Pérdidas de cobre del rotor/entrada bruta del rotor = s/(1-s)
Eficiencia de un motor de inducción.
El motor de inducción recibe energía de la red eléctrica a través de los devanados del estator. La potencia de entrada es energía eléctrica. La energía del devanado del estator se transfiere al rotor a través del entrehierro utilizando el principio de inducción. La potencia de salida es potencia mecánica. La potencia mecánica se adquiere en el eje del motor para realizar el trabajo mecánico.
Durante esta transferencia de energía, se producen algunas pérdidas, como pérdida de cobre en el devanado del estator, pérdida de cobre en el devanado del rotor, pérdida del núcleo en el devanado del estator, pérdida por fricción y pérdida por viento.
Luego, la eficiencia se determina conociendo la potencia de entrada y la potencia de salida.
La eficiencia de una máquina es la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada. La eficiencia de un motor de inducción está dada por
Eficiencia η = potencia de salida / potencia de entrada
= potencia de salida / (potencia de salida + pérdidas)
