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lOMoAR cPSD|3707762 lOMoAR cPSD|3707762 INDUCTANCIAS EN LA MÁQUINA BIFÁSICA Maquinas Eléctricas II Alejandro Garcés Ruiz o ℜ s . . . . . . . + + + + + + + g g En este tutorial calcularemos las inductancias de la máquina bifásica con devanados distribuidos en el estator y devanados concentrados en el rotor (polos salientes en el rotor). Inicialmente realizaremos el cálculo considerando únicamente un devanado en el rotor (de- vanadao de campo f ). Cada uno de los flujos en la máquina estan relacionados con la corriente por medio de la siguiente expresión ψα Lαα Lαβ Lαf Iα ψβ ψf = Lβα Lββ Lβf Lfα Lfβ Lff · Iβ If (1) La matriz de inductancias es en este caso simétrica y depende de la posición del rotor. Esto no ocurre cuando se modela en coordenadas dq en donde la matriz de inductancias es asimetrica y constante. La inductancia esta relacionada con la reluctancia del circuito magnética por medio de la siguiente relación: N 2 L = R con ℜ = x µ · S En donde los parametros geometricos x y S se haran claros mas adelante. (2) (3) La inductancia propia del devanado α depende de la cantidad de flujo que enlaza cada una de las espiras como se muestra a continuación. Cada una de las l´ıneas de flujo tienen que pasar por tres materiales los cuales determinan tres reluctancias diferentes: • Reluctancia dada por la geometria y el material del estator (hierro) • Reluctancia dada por la geometria y el material del rotor (hierro) • Reluctancia dada por la geometria y el material del entrehierro (aire) La inductancia de la máquina dependerá finalmente del entrehierro dado que µF E >> µo. Por tanto la reluctancia del circuito magnético que se forma con solo el devanado α conectado esta dada por: g(θ) α = 2 µ · S (4) El 2 indica que el flujo pasa dos veces por el entrehierro g el cual depende de la posición del rotor θ. La inductancia será entonces N 2 Lαα = s α N 2µoS = g(θ) (5) ℜ lOMoAR cPSD|3707762 INDUCTANCIAS EN LA MÁQUINA BIFÁSICA Maquinas Eléctricas II Alejandro Garcés Ruiz s El valor de S corresponde al área sombreada en la siguiente figura Por tanto la inductancia Lαα esta dada por: N 2µoπ/2 · r · l Lαα = = 2 Ns · (µoπrl) · (6) 2 · g(θ) 2 g(θ) La funcion g(θ) intenta formar en el entrehierro ... β q . . . . Nβ . . . . . . + + 0 dα + + + + + + + + Nα . . .Lαα(max). = L(0o) = L(180o) Lαα = Ls + Lm · cos(2θ) β d . . . 90 . q . . Nβ . . . . + + + + α + + + + + + Nα . . .Lββ(max). = L(90o) = L(−90o) Lββ = Ls + Lm · cos(2(θ − π )) . . 2 .Lαβ(max). = L(135o) = L(−45o) Lαβ = Lm · cos(2(θ + π )) = Lm · sin(2θ) . . 4 .Lαf (max). = L(0o) = −L(180o) Lαf = Lf · cos(θ) 2https://sites.google.com/a/utp.edu.co/maquinas2/ π r 2 r S = 1 πl 2 l 1 lOMoAR cPSD|3707762 INDUCTANCIAS EN LA MÁQUINA BIFÁSICA Maquinas Eléctricas II Alejandro Garcés Ruiz alejandro.garces@utp.edu.co mailto:alejandro.garces@utp.edu.co lOMoAR cPSD|3707762 INDUCTANCIAS EN LA MÁQUINA BIFÁSICA Maquinas Eléctricas II Alejandro Garcés Ruiz β q d . . . . 45 . . . . . . + + + + + + + + + + Nβ α Nα α Nα q β 180 . . . + + + + d Nβ . . . + + + . . . . + + +
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