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    Fundamentos de los Motores Elctricos

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    BA

    =

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Fuerza sobre un conductor elctrico.

    Fuerza proporcional a:Densidad de flujo magntico.Corriente elctrica que circula por el conductor.Seno del ngulo que forman los campos B e I.

    Fuerza ptima:Densidad de flujo mxima u Buen circuito magntico.Gran nmero de conductores con la mxima corriente posible u Problema: Calor.Perpendicularidad de los dos campos uMotores elctricos.

    ( )senF B I l =

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Circuitos magnticos.

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Circuitos magnticos.Fuerza magnetomotriz.

    Medida de la capacidad de una bobina para producir flujo magntico.Se expresa en amperios-vuelta.Una misma FMM se puede conseguir:

    Pocas vueltas, mucha corriente.Muchas vueltas, poca corriente.

    FMM N I=

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Circuitos magnticos.Analoga con los circuitos elctricos.

    RFEMCorriente

    FMMFlujo

    =

    =

    lS

    =

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Circuitos magnticos.

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Circuitos magnticos.El entrehierro.

    Porcin del circuito magntico donde se alojan los conductores sobre los que se efectuar la fuerza.Muy pequea longitud.Reluctancia elevada.Misma densidad de flujo magntico que en el hierro.

    Densidad de flujo en el entrehierro.

    0

    0

    0 0

    gap

    gap

    gA

    N I AFMMg

    N I FMMBA g g

    =

    = =

    = = =

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Circuitos magnticos.

    Saturacin del circuito magntico.

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Circuitos magnticos en los motores elctricos.

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    El par electromagntico

    NT F r r B I l = =

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Las Ranuras.

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    El par electromagntico.

    B SaturacionPar Aislamiento

    ISistema de refrigeracion

    2

    Volumen del RotorT B A D L

    El par es proporcional al volumen del motor.

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    La potencia de salida y la potencia especfica.

    2

    P TP B A D LQ B A

    =

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    F B I l= No interviene el movimiento.

    +

    P T = MOVIMIENTO

    F.E.M. INDUCIDA

    ConversinDe

    Energa

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Condiciones estacionarias.

    Motor Elemental

    Balance de Potencias

    2V I R I =

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Conductor desplazndose a una velocidad constante.

    Motor Elemental

    Balance de Potencias

    Potencia elctrica consumida = Prdidas por efecto Joule en el conductor + Potencia mecnica de salida = RI2 + BIlv

  • 18

    Fundamentos de los Motores Elctricos

    ( )

    22

    1

    2 1

    2 1

    V I R I B I l vV R I

    V V I B I l vV V E B l v

    = + =

    =

    = =

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Circuito Elctrico Equivalente.

    2

    V E R IV I E I R I

    = +

    = +

    Potencia Elctrica Consumida (VI)= Potencia Mecnica Desarrollada (EI) +

    Prdidas en el Cobre (RI2)

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    Fundamento de los Motores Elctricos

    Funcionamiento como motor.El conductor se mueve en la misma direccin que la fuerza.E < V.

    Funcionamiento sin carga o en vaco.

    0

    0

    V E B l vVvB l

    =

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Efecto del flujo en la aceleracin y en la velocidad de estado estacionario del motor funcionando en vaco.

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Funcionamiento del motor en carga.

    Fuerza de carga

    Velocidad

    EV EIR

    =I

    Fuerza desarrollada por el motor

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Influencia de la resistencia del conductor en el funcionamiento del motor en carga.

    Influencia de la induccin magntica en el funcionamiento del motor en carga.

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Magnitudes relativas de E y V, y el rendimiento.

    2V I E I R IV E R I = +

    = +

    2

    0.5410

    840328

    80%

    RI AV VE V R I VV I VatiosE I VatiosR I VatiosEficiencia

    = === = = =

    ==

    2

    0.5420

    1880728

    90%

    RI AV VE V R I VV I VatiosE I VatiosR I VatiosEficiencia

    = === = = =

    ==

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Propiedades Generales de los Motores Elctricos.

    Temperatura de funcionamiento y sistema de refrigeracin.

    El aislamiento elctrico de los conductores limita la potencia de salida del motor.

    Sistema de refrigeracin.Clase de aislamiento.

    Prdidas enel cobre

    Calentamientodel motor

    Incremento detemperatura

    Deterioro delaislamiento

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Par por unidad de volumen.El par nominal es proporcional al volumen del rotor, para el mismo sistema de refrigeracin y la misma clase de aislamiento.

    Potencia por unidad de volumen, la importancia de la velocidad.Efecto del tamao: par especfico y el rendimiento.Rendimiento y velocidad.Sobrecarga temporal.

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

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    Fundamentos de los Motores Elctricos

    Bibliografa:Electric Motors and Drives: Fundamentals, types and applicationsSecond EditionAutor: Austin HughesEditorial: Newnes. Butterworth-HeinemannMquinas ElctricasCuarta edicin.Autor: Jess Fraile MoraEditorial: Servicio de publicaciones del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.

    Fundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamento de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores ElctricosFundamentos de los Motores Elctricos