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Elección de un motor de inducción Criterios para la selección La elección de un motor asíncrono y su modo de arranque depende de la capacidad instalada de la fuente de alimentación (que define la capacidad de corriente admisible). La caída de tensión en el arranque debe ser ≤ ± 5% de la tensión de alimentación. La tensión de alimentación del motor debe ser compatible con la red. El motor asíncrono se debe seleccionar para funcionar a potencia nominal, es la fuerza en que el rendimiento del motor y cos son optimas. El arranque de un motor de inducción sólo puede tener lugar si el par de torsión es mayor que el par resistente de la máquina. (El par de carga de una máquina define el esfuerzo en comparación con la carga mecánica que sostiene su conjunto en movimiento. Se expresa en Newton metro (Nm)). El Par de carga, la potencia y la red son los principales factores para la elección de una fase y su motor asíncrono trifásico en modo de arranque. Nota: ¿En el criterio de selección se debe considerar la inercia? La inercia es una resistencia de los objetos de gran masa (pesado) y el movimiento impuesto. Es aún más importante cuando la masa de la carga es grande y se opone al movimiento. Se caracteriza por el momento de inercia J, que se expresa en kg/m2. Por lo tanto, la inercia define el par necesario para mover una masa m. Diversas cargas y pares resistentes: Los pares resistentes según el tipo de máquina de acuerdo al motor de inducción se clasifican en cuatro categorías. Par de arranque Para que el motor accione una máquina, se necesita un par de arranque. Se debe, por parte ala masa (momento de inercia J) de la máquina y en segundo lugar para superar el par resistente de la máquina. Denotamos por Ta el par de aceleración (que sólo existe en caso de exceso de velocidad de la masa de inercia) y el par resistente Tr de la máquina (que aparece durante el funcionamiento del motor) Por lo tanto, el par de arranque Td se puede calcular Td = Curva de par de un motor de asíncrono Par del motor (arranque directo) Durante el arranque, el par es en promedio de 1,5 a 2 veces el par nominal. Pares curva de funcionamiento (par motor y el par de carga) El par motor y resistente en función de la velocidad En la figura indican los puntos: Td: par de arranque (n = 0) Td = Tmáx: Motor Max Tmax = T está representado por la flecha hacia la izquierda mediante la observación de otras dos flechas, dar la ecuación de Td Td = Al observar la forma del par de la carga, la aplicación que está utilizando Dale el valor de Tr1 El motor arranca allí? (Td> Tr) Cómo calcular digamos que empezamos de nuevo? Otro ejemplo: A que es igual Td Td = Mediante la observación de la aparición de Tr ¿que tipo de carga es? 250Kg tr/min T Nm Td Couple résistantTr 10 60 30 14351000500 0 Point de fonctionnement Cuando la velocidad es cero, se llega a girar las aspas de un ventilador En este punto (estado estacionario), que es igual a Ta y n ¿Cuál es el par de torsión? Tr1 es una carga equivalente a 500 Kg. Se muestra en la figura Tr2 una carga de 750Kg ¿El motor arranca allí? ¿A qué velocidad el motor en marcha en estas condiciones se encuentra en estado estacionario? Tr3 es una carga de 1,25 toneladas ¿El motor arranca allí? ¿Qué conclusión se puede hacer Tr velocidad cero Par de aceleración Método de cálculo: Dependiendo del tiempo necesario para preparar al equipo a alcanzar su velocidad nominal, el par de aceleración será más o menos importante. Par de aceleración depende de las masas que se desean mover (J) y el cambio en la velocidad de rotación (velocidad angular) en el tiempo. Formula: dΩ Ta = J. dt Ejemplo 1: Calcule del par de aceleración de un motor para hacer arrancar una máquina cuyo momento de inercia es 0,25 kg/m2. La velocidad para pasar de 0 a 1435tr/min en 5s. La inercia del motor está incluida en el momento de inercia de la máquina. (N = 1435tr/min velocidad real del motor) Cálculo del par de aceleración dΩ Ta = J. dt . d Ta J dt Ta = Nm Ejemplo 2: Cálculo de la hora de inicio de un motor de accionamiento de una máquina Pn =5kW n = 1435tr/min Td= 1,8Tn Tr =0,3 Tn J machine +moteur = 5kg.m2 Ta : Par de aceleración en Nm J : Momento de inercia de la carga en marcha en Kg.m2 dΩ : Cambio de velocidad angular en rad/s = 2.π.n dt : Duración del arranque en segundos Cálculo del par nominal con Pn = Tn x Ω Pn = Tn x Ω Pn Tn = Ω Tn = Cálculo del par de aceleración Td = Ta + Tr Ta = Td - Tr Tn = Tr = 0,3 Tn Tr = Td = 1,8 Tn Td = Ta = Td - Tr Ta = Ta = Cálculo de la hora de inicio dΩ Ta = J. dt dΩ dt = J. Ta dΩ dt = J. Ta dt = La elección de un motor asíncrono Ejemplo 1 En una instalación la velocidad de ascenso V de la plataforma es de 0,4 m / s Cálculo de montaje masa Cálculo de montaje masa Sabiendo que la potencia necesaria para levantar la carga es igual a par de carga = FV calcular par de carga El rendimiento del reductor de velocidad () 80% Dar la ecuación de rendimiento frente a Pcarga y Pu (Precaución potencia útil = potencia absorbida cabrestante) Calcular la potencia de salida del motor La potencia de salida del motor es igual a: Pu = Tu x Ω con Ω = 2..n en rad / s .. El par útil (Tu) aquí es por lo tanto el par motor Tm, Si el motor está funcionando en el estado de equilibrio, dada la relación entre la Tm (Tu) y el par de torsión resistente Tr Sabiendo que el motor de 4 polos y un deslizamiento de 4% Calcular la carga de par Tr (aquí Tr = Pu / Ω); Ω = 2.π.n; n = ns (1-g); ns = 60f/p, p: par de polos; f = 50Hz En función de la solicitud presentada, localizar Tr en tres tipos de arranque a continuación. 1 división = 10 Nm Recuerda lo que es la condición para que el motor arranque Indique qué tipo de arranque es adecuada para nuestra aplicación ¿Qué tipo de rotor se debe utilizar? La elección de un motor asíncrono Ejemplo 2 con aceleración El arrollamiento de un cable sobre un tambor, la fricción del cable en la polea, la fricción de los engranajes de un reductor de velocidad: implica que toda la potencia de del motor no se devuelve plenamente a la carga levante. Recordatorio: = Potencia de salida / entrada Compléter reductor = cabrestante = polea = Deducir la potencia útil (Pu) en función de la carga de potencia (pload) El sistema debe permitir levantar la carga a una velocidad constante con una aceleración dt segundos. Por lo tanto, es necesario levantar la carga, además de la fuerza de la gravedad (F = m x g) otra fuerza llamada fuerza de aceleración (g = 9,81 m/s2) Cálculo de la fuerza de aceleración F = m x con = dv / dt en m/s2 La fuerza total F = Fpeso + Faceleracion = (m x g) + ( x m) La potencia suministrada a la carga Pcarga = F x V Con todos los beneficios de la cadena cinemática se puede calcular la potencia necesaria del motor (Pu) charge u r t p P P = η ×η ×η Ejercicio El suministro de materias primas de un horno de coque se hace por un pasamanos, guiadas y tirado por la acción de un cable de un motor asíncrono. La aceleración no debe exceder de 0,8 s Calcular la potencia de salida del motor. (Con las siguientes preguntas) Calcular la velocidad lineal V = Ω xr el vertedero V en m / s, y Ω = 2 π.n en rad / s, el radio r Calcular la fuerza F1 debido a la gravedadde la cubeta cargada. Calcular la F2 fuerza requerida para acelerar Calcular la fuerza total F Deducir el Pcarga que se debe proporcionar a la carga Deducir la potencia útil Pu que debe proporcionar el motor Calcular la velocidad de rotación del motor Seleccione de acuerdo al fabricante del motor (en la documentación de la página 12) el motor y especifique el rendimiento del tipo y factor de potencia. (Red-fase 400V) Tipo Rendimiento Factor de carga Determinar la intensidad absorbida por el motor accionado por un sistema de tres fases 400V (con los datos del fabricante) Cálculo de la potencia absorbida Pa u a P P Cálculo de la corriente 3. . .cosaP U I Recordatorio: motor asíncrono trifásico Rendimiento Un motor asíncrono es una máquina que convierte La potencia de salida siempre es menor que la potencia consumida durante la operación porque hay pérdidas Para concluir la expresión de rendimiento: PJS = 3.R.I 2 para la conexión en estrella PJS = R.I 2 o 3 .R.J2 para la conexión delta aP =U.I. 3.cos U U P = T .Ω Pa: Potencia absorbida (W) U: tensión en voltios (V) I: Corriente de línea (A) Cos : factor de potencia (sin unidades) Pu: Potencia útil en vatios (W) Tu: Par util (N · m) Ω: velocidad angular en radianes / segundo (rad s -1) Energía eléctrica en energía mecánica Para ello, el motor ABSORBER energía eléctrica: El motor puede proporcionar energía para el sistema de la mecánica ÚTILES: aP =U.I. 3.cos U UP = T .Ω Pf = pérdidas en el hierro PJS= Las pérdidas de energía del estator PJR= Las pérdidas de energía del rotor Pm= pérdidas mecánicas ESTATOR ΩS ROTOR (Ω) P T r = T e m . Ω S T e m . Ω TrJR PgP Si r es la resistencia acoplada entre la fase de estator y la corriente de la línea I a continuación: 2 2 3rIPJs Rendimiento pertesu a a a P P -Σ η= P P (1 )sn n g 60. s f n P
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