Poly-phase Induction Machine

8

Motor de Inducción

Son aquellos motores de AC cuyo campo magnético en el rotor es producido por inducción.

Squirrel Cage Induction Motor Wound Rotor Induction Motor

9

c

a

b

b

c

a

Campo Magnético Rotativo

a a

b

c

b

c

1t 2t 3t 4t

ai bi ci

10

Velocidad del Rotor y Deslizamiento

slip s rn n n c

a

b

b

c

a

1 rpmr sn s n

slip100%

s

ns

n

120 rpms

fn

P

11

Circuito Equivalente por fase de un Motor de Inducción

BRRE s E

Rf s f

SV PE

effa

SIRISR

SjX

CRMjX

I

LIMI

pI

BRRX s X

1I SR2

eff Ra R2

eff BRja XSjX

CRMjX

I

Li Mi

V eff BRa E 2

eff R

1 sa R

s

RE

RjX

RRBRE

BRjX

RR

s

1RR R

R sR R

s s

Riff’s Example: A 3-Φ, 60-hz, 220 V, 4 Pole wound rotor IM has a stator in Δ, rotor in Y,

rotor has 40% turns of stator.

For a rotor speed of 1710 r/min find: a) slip

b) EBR c) ER d) blocked rotor induced voltage between terminals with rotor open

circuited e) rotor frequency

12

13

Flujo de Potencia en un Motor de Inducción

in 1 13 cosP V I

2

scl 1 13P I R

2 2ag 23

RP I

s

2

rcl 2 23P I R

d ag1P s P

rot f CP P P

out d rP T

Pin = Potencia de entrada

Pscl = Pérdidas en el estator (Cu)

Pag = Potencia que cruza el air-gap

Prlc = Pérdidas en el rotor (Cu)

Pd = Potencia desarrollada

Prot = Pérdidas rotacionales

Pout = Potencia de salida

14

Circuito Aprox./fase de Motor de Inducción

1 S eff BRV V a E

1 SR R

1 SX X

1I 1R1jX

MI

1V2

1 sR

s

MjX

2I2R

2jX

2

2 eff RR a R

2

2 eff BRX a X

15

Curva Torque - Velocidad en un Motor de Inducción

outr

r

PT

Starting Torque

1.00s

ag st

st

s

PT

2

2ag st 2 st3P I R

Maximum Torque

222

1 1 2

mt

RR X X

s

rd mt out mt

mt

r mt r mt

P P PT

16

Example Riff’s Textbook

17

18

19

Example Starting TorqueCalculate starting torque of previous motor case

20

Example Maximum TorqueCalculate maximum torque of previous motor case

21

22

Determinación de parámetros: Motor de Inducción

Con el rotor estacionario

(bloqueado) se ajusta el

voltaje aplicado al estator

hasta que el motor

consuma la corriente

nominal

BReq 2

BR

2 eq

22BR

eq eq eq eq

BR

1 2 eq

;

0.5

S

WR

I

R R R

VZ X Z R

I

X X X

Equivalencia por fase:

The Blocked-Rotor Test:

M

W1

W2

V

A

L1

L2

L3

BRI1R

1jX

BRV

2R2jX

23

Determinación de parámetros: Motor de Inducción

2

rot NL NL3 3 SP W I R

Se le aplica el voltaje

nominal al motor y se deja

funcionando sin carga

(desacoplado).

NL NL NL

2 2

NL NL NL

2

NL

NL

M

S V I

Q S W

VX

Q

Equivalencia por fase:

The No-Load Test:

M

W1

W2

V

A

L1

L2

L3

NLI

MI

NLVMjX

Example, Parameters from Tests

24

25

26

27

Starting Torque from tests

29

30

Simple Starter Circuit

33

37

38

Automatic Delta-Wye Starter

39

Variable-Frequency Induction Motor Drive

40

41

Torque-Speed Characteristic for IM Variable-Voltage

Variable-Frequency Control System

42