Pérdidas en un motor de inducción - Niveles de energía en un motor asíncrono

Pérdidas, niveles de potencia y eficiencia del motor de inducción

Un motor de inducción (también llamado motor asíncrono) se utiliza ampliamente en las industrias para transformar la energía eléctrica en energía mecánica. Posteriormente, la energía de entrada al motor es energía eléctrica. La energía eléctrica equipada se transforma en energía mecánica al variar los niveles de energía.

En el caso de un motor de inducción trifásico, el estator recibe una alimentación eléctrica trifásica. Y esta potencia equipada o de entrada es;

P_en= √3 V_L I_Lporqueϕ = 3 V_ph I_phPorqueϕ

El lugar,

• V_L = línea de tensión equipada
• I_L = línea de regalo equipada
• V_ph = sección de valor de tensión equipada
• I_ph = sección de regalos equipada
• Porque ϕ = problema de potencia del motor

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Las pérdidas que se producen en el motor de inducción se evalúan en dos tipos;

• Pérdidas fijas
• Pérdidas variables

Pérdidas fijas

Las pérdidas que permanecen fijas durante todo el funcionamiento del motor de inducción suelen llamarse pérdidas fijas. Estas pérdidas también se denominan pérdidas fijas. Las pérdidas fijas pueden decidirse mediante una comprobación en vacío.

Las pérdidas fijas se clasifican en tres tipos adicionales;

• Pérdida de hierro en el estator
• Pérdidas mecánicas y pérdidas por cepillado, por ejemplo, pérdidas por viento y por fricción

Pérdida de hierro

La pérdida de hierro (también llamada eddy presente e pérdida de histéresis) depende de la tensión de alimentación y de su frecuencia. Como la tensión y la frecuencia son prácticamente fijas, esta pérdida permanece fija durante todo el funcionamiento de un motor de inducción. La pérdida en el hierro se divide en dos pérdidas adicionales: la pérdida por parásitos y la pérdida por histéresis.

Para mitigar las pérdidas por corrientes parásitas, se utiliza un núcleo laminado. Al laminar el núcleo, se reduce el reino del núcleo y, por tanto, aumentará la resistencia, lo que en última instancia disminuye la presencia de remolinos.

La pérdida de histéresis depende principalmente del tejido utilizado para el núcleo. Para mitigar la pérdida de histéresis, se utiliza silicio metálico de alta calidad.

Pérdida del núcleo

Las pérdidas del núcleo dependen de la frecuencia. La frecuencia en un estator está siempre proporcionando frecuencia. Y la frecuencia de un rotor es el deslizamiento de las ocasiones proporciona la frecuencia. Normalmente, el deslizamiento de un motor de inducción es del 3%. Por tanto, la frecuencia del rotor es de aproximadamente 1,5 Hz. En consecuencia, la pérdida en el núcleo del rotor puede ser muy pequeña en comparación con la pérdida en el núcleo del estator y, en la mayoría de las situaciones, no se tiene en cuenta la pérdida en el núcleo del rotor. Las pérdidas en el núcleo del rotor vienen dadas por

P_Núcleo = 3E₁²G_C

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Pérdida por fricción y por efecto del viento

La pérdida por fricción y viento también se denomina pérdida por rotación o pérdida por cepillado y pérdida mecánica. Esta pérdida depende de la velocidad de un motor. En el momento del arranque, esta pérdida es nula. Y aumentará con el incremento de la velocidad. Normalmente, el motor de inducción funciona a una velocidad incesante. Por lo tanto, esta pérdida se tiene en cuenta en una pérdida implacable

Las pérdidas que se producen en la ficción entre las escobillas y el colector se denominan pérdidas en las escobillas.

Pérdida variable = Pérdida de cobre

Las pérdidas que pueden ser variables a lo largo del funcionamiento de un motor de inducción suelen llamarse pérdidas variables. Normalmente, la pérdida variable también se llama pérdida de cobre. La pérdida de cobre depende de la resistencia y del flujo presente en el bobinado.

Las pérdidas variables en el motor de inducción son las siguientes

• Pérdida del estator de cobre = 3I₁²R₁
• Pérdida de cobre del rotor = 3I₂²R₂

En un motor de inducción hay dos devanados: el del estator y el del rotor. En cada devanado se producen pérdidas de cobre debido a la resistencia del devanado. Las pérdidas en el cobre son instantáneamente proporcionales a la resistencia del devanado y al cuadrado de la corriente que pasa por el devanado. Por lo tanto, esta pérdida también se llama I²Pérdida de R. Para averiguar la pérdida de la variable, se realiza una comprobación bloque a bloque.

En resumen:

• Pérdidas en el estator: La suma de las pérdidas de hierro y las pérdidas de cobre en el estator se denomina pérdidas en el estator. Estas pérdidas dependen de la densidad de flujo del núcleo del estator y proporcionan la frecuencia. Las pérdidas en el estator son casi fijas o fijas.
• Pérdidas del rotor: La suma de las pérdidas de hierro y las pérdidas de cobre en el estator se denomina pérdidas en el estator. Como la frecuencia del rotor presente en la situación normal de trabajo puede ser muy pequeña, este tipo de pérdidas son, por tanto, despreciables. La pérdida en el estator de un motor de inducción de rotor de Cu. de 3 secciones puede descubrirse utilizando el 3I₂² R₂.
• Pérdidas por viento y fricción Estas pérdidas se producen por el rozamiento entre el eje y los rodamientos, además de la barrera del viento, lo que se denomina pérdidas por rozamiento y por viento. Estas pérdidas también se denominan pérdidas por rotación. Las pérdidas por fricción y viento son instantáneamente proporcionales a la velocidad del motor y las pérdidas en el núcleo son inversamente proporcionales a la velocidad del motor.

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Niveles de potencia de los motores de inducción

La entrada de un motor de inducción es la energía eléctrica y se acopla al devanado del estator. La carga está relacionada con el eje. Posteriormente, se recoge la potencia mecánica (potencia de rotación) del eje. En el curso de la conversión {de la energía eléctrica} en energía mecánica, la capacidad se transfiere en pérdidas. A continuación se definen los niveles de instalación de un motor de inducción.

Entrada del motor en la fase 1 (entrada del estator)

La entrada del estator (P1) es igual a la suma de la potencia entregada al rotor o la potencia del estator y las pérdidas del estator.

Estator Introducir P₁= Salida del estator + Pérdidas del estator

En el estator se producen dos tipos de pérdidas: la pérdida de cobre del estator y la pérdida del núcleo del estator (pérdida de hierro). La salida del estator se entrega al rotor. Por lo tanto, se convierte en un rotor de entrada.

Paso 2 Introduce el rotor

Mediante la inducción electromagnética, la potencia del estator se transmite al rotor a través del entrehierro.

Salida del estator = Entrada del rotor P₂

La entrada de energía del rotor (RPD) o simplemente la entrada del rotor (P2) se utiliza para generar energía mecánica.

Paso 3 Energía mecánica exterior

La salida del rotor es la energía mecánica (P_M) desarrollado en el interior del rotor, también llamado par bruto (T_g) o RPD (Rotor Energy Develop). Debido a la pérdida de cobre en el bobinado del rotor, la energía mecánica accesible se reduce.

Desarrollado en Energía mecánica P_M = Rotor Enter - Pérdida de cobre en el rotor

Paso 4 Energía mecánica en el eje

La energía mecánica accesible no se transfiere completamente al eje. Hay algunas pérdidas por fricción y por viento.

Finalmente, la energía mecánica accesible en el eje (P_SALIDA) se utiliza para proporcionar el par en el eje y ésta es la salida final que se utiliza para hacer girar la carga, que también se denomina BHP (Brake Horse Energy). La repetición gráfica de los niveles de energía del motor de inducción se demuestra dentro de la determinación anterior.

Energía mecánica en el eje P_SALIDA= Energía mecánica en el eje - Pérdida por viento y fricción

Publicación asociada

Salida del rotor

Como se ha comentado en la fase 1,

Introducir el estator = Salida del estator + Pérdidas del estator

Porque la potencia del estator se transfiere al circuito del rotor por inducción electromagnética;

Rotor Entrar = Salida del estator

La salida del rotor se convierte en la potencia mecánica que se denomina par bruto (T_g). Algunas de las pérdidas de par producidas son atribuibles al viento y a las pérdidas por fricción, y el par de la red parece ser el par del eje (T_sh).

Supongamos que la velocidad única del rotor es N (en RPS) y el par generado (T_g) en N.m., entonces;

T_g × 2π N = Potencia bruta del rotor en vatios, Pm

T_g = Potencia bruta del rotor en vatios, Pm ÷ 2π N - N-m ... (i)

Si no hay pérdidas de cobre en el rotor, la salida del rotor será igual a la entrada del mismo, por lo que el motor funcionará a velocidad sincrónica (N_S).

T_g = Rotor Introducir P₂ ÷ 2π N_S - (ii)

Analizando la ecuación (i) y (ii), obtenemos

Potencia bruta del rotor = P_M = T_g × 2π N

Rotor Enter = P₂ = T_g × 2π N_S - (iii)

La distinción entre dos pérdidas uniformes de cobre

Pérdidas de cobre del rotor = P₂ - P₁ = T_g × 2π (N_S - N) - (iv)

Analizando la ecuación (iii) y (iv), obtenemos;

(Pérdidas de Cobre del Rotor ÷ Entrada del Rotor) = (N_S - N ÷ N) = s

E Pérdidas de Cobre del Rotor = Entrada del Rotor × Deslizamiento

Así que;

= (N_S - N ÷ N) = s = sP₂ - (v)

Ahora, la producción bruta del rotor = Rotor Enter - Pérdidas de cobre

Potencia bruta del rotor P_M = Introducir P₂ - Pérdidas de cobre en el rotor)

= Enter - S × Rotor Enter = (1-s) Enter P₂

= (N_S - N ÷ N) = s = sP₂ - (v)

∵ Potencia bruta del rotor P_M = (1-s) Rotor Entrar P₂ - (vi)

Por lo tanto, la eficacia del rotor será:

∵ Eficacia del rotor = N ÷ N_S

O

Rotor Cu. Pérdida ÷ Potencia bruta del rotor

= S ÷ 1-s

Eficiencia del motor de inducción

En general, la eficacia de cualquier sistema se perfila como una relación entre la producción y la entrada.

La salida de un motor de inducción es la energía mecánica y, por tanto, para un motor de inducción, escribiremos el sistema anterior como observación, que se utiliza para averiguar el rendimiento de un motor de inducción;

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