Las diversas constantes del circuito equivalente del motor de inducción se pueden determinar de la siguiente manera:
Determinación de G Ó y B Ó y, por tanto, R Ó y X Ó
Para averiguar G Ó y B Ó El motor de inducción se lleva a velocidad sincrónica utilizando otra máquina. La máquina adicional ayuda a compensar las pérdidas por fricción y la resistencia del aire. Bajo estas condiciones el deslizamiento s = 0 y la corriente consumida por el motor de inducción es I Ó sólo cuando s = 0, el término R M =R 2 {(1/s)-1)} se convierte en la resistencia de carga R M =0 . Esta prueba utiliza la lectura del vatímetro.
C=3G Ó v 2 ,
Dónde,
V es la tensión de alimentación.
Por lo tanto G Ó = C/3V 2
Además, la corriente sin carga es I 0 = VY Ó
Por lo tanto, tú Ó =I Ó /V
b Ó = √ (S Ó 2 – G Ó 2)
Aquí g Ó es el conductor excitante y B Ó es la susceptibilidad estimulante. Si se conocen estos valores R Ó y X Ó se determinarán. Estos tamaños son necesarios para diseñar el circuito equivalente.
Normalmente no es posible operar el motor de inducción a velocidad síncrona. Si está acoplado a otro motor y se puede variar su velocidad hasta la velocidad síncrona del motor de inducción, funciona sin esfuerzo mecánico. La velocidad se supone como velocidad sincrónica. Con esta suposición se pueden determinar G Ó y B Ó como se describe a continuación.
Prueba inactiva
Arriba se muestra el diagrama de conexión para la prueba sin carga de un motor de inducción trifásico. Se leen las lecturas del vatímetro, amperímetro y voltímetro. El consumo total de energía viene dado por los dos vatímetros W. 1 y W 2 .
Sea la potencia de entrada total = W. 0 vatios
Corriente de entrada sin carga = amplificador I 0
Tensión aplicada = V Ó voltio
Cuando está inactivo, se suministra energía de entrada para compensar las pérdidas.
Las diversas pérdidas son
1. Pérdida en el devanado del estator 3I Ó 2 R 1
2. Pérdida de 3G Ó v 2 core
3. Pérdidas por fricción y resistencia del aire.
Las pérdidas del núcleo, las pérdidas por fricción y las pérdidas por viento se denominan colectivamente pérdidas fijas.
Como se conoce la potencia total consumida y es W Ó E
b Ó = √3V M UE 0 CosΦ 0
De esta relación
CosΦ Ó = W / √3V M UE 0
Donde V M = tensión de red
EU 0 = corriente de entrada inactiva
b 0 = potencia de entrada en reposo
A partir de esta prueba se observará e identificará I C Ó CosΦ Ó .
Prueba de rotor bloqueado
Esta prueba también se conoce como prueba de rotor detenido o prueba de cortocircuito. En la figura se muestra el diagrama de conexión de la prueba del rotor de bloqueo en un motor de inducción trifásico.
Durante esta prueba, el rotor está bloqueado (no puede girar o solo a muy baja velocidad). En un motor de anillos colectores, los devanados del rotor están en cortocircuito con los anillos colectores. Se aplica un voltaje reducido, casi el 15% del voltaje normal, al devanado del estator. El voltaje se ajusta de modo que los devanados del estator puedan recibir corriente de carga completa.
El consumo de energía, es decir, la tensión actual, se mide mediante los dispositivos de medición conectados al circuito. Son V S la tensión de cortocircuito, L S Corriente de cortocircuito con tensión V S y W S Potencia total que consume el motor en caso de cortocircuito.
A partir de los valores medidos se calcula lo siguiente:
1. Corriente de cortocircuito en relación con la tensión de alimentación normal del estator.
Soy yo SN = yo S x (V/V S )
Dónde
EU SN = corriente de cortocircuito relacionada con la tensión normal
v S = Tensión reducida presente durante el cortocircuito
EU S = Corriente de cortocircuito cuando se aplica voltaje durante el cortocircuito
V = tensión de alimentación normal para el devanado del estator
2. Prueba de rotor bloqueado con factor de potencia
Se determina como, b S = √3V S EU S CosΦ S
Por lo tanto CosΦ S = W S /√3V S EU S
Donde W S = Consumo total de energía del motor en caso de cortocircuito
V = Voltaje aplicado durante el cortocircuito
EU S = corriente en caso de cortocircuito
3. Valores de resistencia a las fugas y reactancia.
Durante la prueba de rotor bloqueado, la entrada del motor se alimenta contra las pérdidas de cobre del estator, las pérdidas de cobre del rotor y las pérdidas del núcleo. Como el voltaje es muy bajo en esta prueba, la pérdida del núcleo es muy pequeña y puede despreciarse.
Por lo tanto, pérdida total de cobre = W S
segundo S = 3I 2 S R 01
Entonces R es 01 = W S /3I 2 S —-> 1
El conocimiento de los valores de V S e I S Z o1 se calcula como
Z o1 =V S /I S —–> 2
Z 01 = √ (Z 2 01 -R 2 01)
Con las ecuaciones 1 y 2
Para encontrar X 1 y X 2 Generalmente se supone que X 1 =X 2 '
Por lo tanto, X es 1 =X 2 ' =X 01 /2
Cómo determinar el valor de R1 y R2'
Para un rotor de jaula de ardilla, R1 se determina mediante pruebas adecuadas en los devanados del estator. Luego se resta R 1 por R 01 y se recibe el valor R 2 '.
En el caso de un rotor bobinado, R 1 y R 2 'se determinan conociendo la relación de resistencia de los devanados del estator y del rotor.
En la expresión dada arriba
R 01 = Bobinado del motor del estator y del rotor en fase con respecto al estator
Z o1 = Impedancia del motor por fase en relación al estator
X 01 = Reactancia de fuga del motor por fase relacionada con el estator
R 1 = resistencia del estator por fase
R 2 ' = Resistencia del rotor por fase basada en el estator
X 1 = reactancia del estator por fase
X 2 ' = Reactancia del rotor por fase relacionada con el estator
A partir de los datos de prueba obtenidos de la prueba sin carga y de la prueba de calado del motor de inducción trifásico, se determinan las constantes mencionadas anteriormente. Estas constantes se utilizan para desarrollar el circuito equivalente del motor de inducción trifásico y construir el diagrama circular.
Conclusión
En resumen, la prueba de ralentí y la prueba de calado son herramientas de diagnóstico importantes para evaluar el rendimiento y la salud de un motor de inducción. Las pruebas sin carga nos permiten determinar las pérdidas del núcleo y la corriente magnetizante para optimizar la eficiencia energética. La prueba de calado, por otro lado, le ayuda a comprender las características de arranque del motor e identificar posibles fallas. Ambas pruebas le ayudan a tomar decisiones informadas sobre el funcionamiento, el mantenimiento y el reemplazo del motor. En general, su correcta implementación garantiza el funcionamiento confiable y eficiente de los motores de inducción y contribuye a mejorar la productividad industrial y el ahorro energético.
