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ELT 2672 MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Laboratorio No 6 Ensayos del Motor Asíncrono
6.1 Introducción
Los parámetros del circuito equivalente del motor asíncrono, se determinan mediante los
ensayos en vacío y rotor bloqueado.
6.2 Objetivo
El objetivo es determinar los parámetros del motor asíncrono en forma práctica mediante
los ensayos en vacío y rotor bloqueado. En la Fig. 6.1 a), se muestra el circuito equivalente
del motor reducido al estator [1], en las Fig. 6.1 b) y c), se muestran los circuitos
equivalentes: exacto y aproximado.
Fig. 6.1 Circuitos Equivalentes.
6.3 Ensayo en vacío o rotor libre
Consiste en hacer funcionar el motor sin ninguna carga mecánica en el eje, es decir, el
motor trabaja con rotor libre. Mediante este ensayo, se obtiene la curva de magnetización
en vacío con excitación independiente del alternador. En la Fig. 6.2, se muestra el esquema
para realizar el ensayo.
6.3.1 Equipos e Instrumentos empleados
Se utiliza una fuente de corriente alterna variable, un amperímetro de corriente alterna, un
voltímetro de corriente alterna, un vatímetro de corriente alterna y conectores.
Fig. 6.2 Esquema de principio para el ensayo en vacío
Sea P0 la pérdida en vacío. Pcu1, las pérdidas en el cobre del estator en este ensayo, PFe, las
pérdidas en el hierro y P m las pérdidas mecánicas:
P0  PFe  Pm  Pcu1
Para calcular cada una de las pérdidas, es necesario completar el ensayo de vacío con
mediciones adicionales. Las pérdidas en el cobre Pcu1 se calcula si se mide previamente la
resistencia del estator, R 1. Para hallar PFe y Pm se alimenta el motor por una tensión
variable.
Fig. 6.3 Representación PFe  Pm en función de V12
PFe  Pm  P0  Pcu1  P0  a 1 R 1 I 20
Se representa PFe  Pm en función del cuadrado de la tensión V1 tal como se muestra en la
Fig. 6.3, es una recta cuya ordenada en el origen representa la pérdida mecánica del motor
Pm
Fig. 6.4 Rama paralelo
Conocido PFe se calcula la rama paralela del circuito equivalente, de acuerdo a:
PFe
; I Fe  I 0 cos 0 ; I m  I 0 sen 0
cos  0 
a 1 V1n I 0
V
V
De donde se deduce: R Fe  1n ; X m  1n
I Fe
Im
5.3.2 Procedimiento
Implementado el esquema del ensayo, el procedimiento a seguir es el siguiente:
1. Se debe aplicar la tensión asignada al motor, V1n
2. Se mide la potencia absorbida P0 y la corriente de vacío I0
3. Reduciendo la tensión hasta un valor entre 30 a 50% de V1n, en cada escalón de tensión
se mide P0, I0 y V1
Los valores medidos, se recopilan en la Tabla 6.1
Tabla 6.1 Datos de mediciones del ensayo en vacío
No
I1=I0
V1n
Po
Obs.
1
2
3
4
.
.
6.4 Ensayo en cortocircuito
Mediante este ensayo, se obtiene las características de cortocircuito del alternador. En la
Fig. 6.5, muestra el esquema para realizar el ensayo.
6.4.1 Equipos e Instrumentos empleados
Se utiliza una fuente de corriente alterna variable, un amperímetro de corriente alterna, un
vatímetro de corriente alterna y conectores.
Fig. 6.5 Esquema de principio para el ensayo en cortocircuito
6.4.2 Procedimiento
Implementado el esquema del ensayo, el procedimiento a seguir es el siguiente:
1. Partiendo con el variac en posición cero, aumentar lentamente la tensión de
alimentación al transformador hasta llegar a la corriente nominal.
2. Medir la tensión, corriente y potencia: Vsc, Isc, Psc.
Nota: El rotor debe estar bloqueado.
Los valores medidos, se recopilan en la tabla 6.2
No
cos  sc 
Tabla 6.2 Datos del ensayo en cortocircuito
Vsc
Isc
P sc
Psc
V
V
; R cc  R 1  R '2  1sc cos  sc ; X cc  X 1  X '2  1sc sen sc
a 1 V1cc I1n
I1n
I1n
Suponer que X 1  X '2
6.5 Medición de la Resistencia del estator por Fase
Con el esquema mostrado en la Fig. 6.6, se mide la resistencia del estator en corriente
continua. La resistencia del estator en corriente alterna se corrige utilizando un factor que
varía entre 1.2 a 1.8, este factor depende de la frecuencia, calidad del aislamiento, el
tamaño y potencia. El factor 1.5 es adecuado para este caso.
V
1V
R cc    
 2  A 2A
R ca  1.5R cc
Fig. 6.6 Esquema de principio para medición de resistencia del estator
6.5.1 Equipos e Instrumentos empleados
Se utiliza una fuente de corriente continua variable, un amperímetro de corriente continua,
un voltímetro de corriente continua y conectores.
6.5.2 Procedimiento
Implementado el esquema de medición, el procedimiento a seguir es el siguiente:
1. Medir la corriente y tensión del circuito.
2. Repetir la medición aumentando la tensión de la fuente
Nota: La resistencia que se obtendrá es la resistencia en corriente continua, es necesario
corregir para corriente alterna.
Los valores medidos, se recopilan en la tabla 6.3
Tabla 6.3 Datos de la medición de corriente y tensión
No
I
V
Obs
1
2
6.6 Bibliografía
[1] Jesús Fraile Mora. Máquinas Eléctricas.5ª Edición, McGraw-Hill, Madrid, España,
2003.