Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Hay dos tipos de pérdidas que ocurren en los motores de inducción trifásicos . Estas pérdidas son,
- Pérdidas constantes o fijas,
- Pérdidas variables.
Indice de contenidos
Pérdidas constantes o fijas
Las pérdidas constantes son aquellas pérdidas que se considera que permanecen constantes en el rango de trabajo normal del motor de inducción . Las pérdidas fijas se pueden obtener fácilmente realizando una prueba sin carga en el motor de inducción trifásico. Estas pérdidas se clasifican además como-
- Pérdidas de hierro o núcleo,
- Pérdidas mecánicas,
- Pérdidas por fricción del cepillo.
Pérdidas de hierro o núcleo
Las pérdidas de hierro o núcleo se dividen a su vez en histéresis y pérdidas por corrientes parásitas . Las pérdidas por corrientes de Foucault se minimizan mediante el uso de laminado en el núcleo. Dado que al laminar el núcleo, el área disminuye y, por lo tanto , aumenta la resistencia , lo que resulta en una disminución de las corrientes parásitas.. Las pérdidas por histéresis se minimizan mediante el uso de acero al silicio de alta calidad. Las pérdidas del núcleo dependen de la frecuencia de la tensión de alimentación. La frecuencia del estator es siempre la frecuencia de suministro, f y la frecuencia del rotor es el deslizamiento multiplicado por la frecuencia de suministro, (sf) que siempre es menor que la frecuencia del estator. Para una frecuencia del estator de 50 Hz, la frecuencia del rotor es de aproximadamente 1,5 Hz porque, en condiciones normales de funcionamiento, el deslizamiento es del orden del 3%. Por lo tanto, la pérdida del núcleo del rotor es muy pequeña en comparación con la pérdida del núcleo del estator y, por lo general, se ignora en condiciones de funcionamiento.
Pérdidas mecánicas y por fricción del cepillo
Se producen pérdidas mecánicas en el cojinete y pérdidas por fricción de las escobillas en el motor de inducción de rotor bobinado. Estas pérdidas son cero al inicio y con el aumento de la velocidad, estas pérdidas aumentan. En el motor de inducción trifásico, la velocidad generalmente permanece constante. Por tanto, estas pérdidas casi permanecen constantes.
Pérdidas variables
Estas pérdidas también se denominan pérdidas de cobre. Estas pérdidas ocurren debido al flujo de corriente en los devanados del estator y del rotor. A medida que cambia la carga, la corriente que fluye en el devanado del rotor y del estator también cambia y, por lo tanto, estas pérdidas también cambian. Por tanto, estas pérdidas se denominan pérdidas variables. Las pérdidas de cobre se obtienen realizando una prueba de rotor bloqueado en un motor de inducción trifásico. La función principal del motor de inducción es convertir una energía eléctrica en energía mecánica. Durante esta conversión de energía eléctrica en energía mecánica, la energía fluye a través de diferentes etapas.
Esta energía que fluye a través de diferentes etapas se muestra mediante un diagrama de flujo de energía. Como todos sabemos, la entrada al motor de inducción trifásico es un suministro trifásico. Entonces, el suministro trifásico se proporciona al estator del motor de inducción trifásico.
Sea, P in = potencia eléctrica suministrada al estator del motor de inducción trifásico,
V L = voltaje de línea suministrado al estator del motor de inducción trifásico,
I L = corriente de línea,
Cosφ = factor de potencia del motor de inducción trifásico. Entrada de
energía eléctrica al estator, P in = √3V L I L cosφ
Una parte de esta entrada de energía se utiliza para suministrar las pérdidas del estator, que son la pérdida de hierro del estator y la pérdida de cobre del estator. La potencia restante, es decir (potencia eléctrica de entrada – pérdidas del estator) se suministra al rotor como entrada del rotor.
Entonces, la entrada del rotor P 2 = P pérdidas en el estator (pérdida de cobre del estator y pérdida de hierro del estator).
Ahora, el rotor tiene que convertir esta entrada del rotor en energía mecánica, pero esta entrada completa no se puede convertir en salida mecánica, ya que tiene que suplir las pérdidas del rotor. Como se explicó anteriormente, las pérdidas del rotor son de dos tipos: pérdida de hierro del rotor y pérdida de cobre del rotor. Dado que la pérdida de hierro depende de la frecuencia del rotor, que es muy pequeña cuando el rotor gira, por lo general se descuida. Entonces, el rotor solo tiene pérdida de cobre del rotor. Por lo tanto, la entrada del rotor tiene que suplir estas pérdidas de cobre del rotor. Después de suministrar las pérdidas de cobre del rotor, la parte restante de la entrada del rotor, P 2, se convierte en potencia mecánica, P m .
Sea P c la pérdida de cobre del rotor,
I 2 la corriente del rotor en condiciones de funcionamiento,
R 2 es la resistencia del rotor,
P m es la potencia mecánica bruta desarrollada.
P c = 3I 2 2 R 2
P m = P 2 – P c
Ahora esta potencia mecánica desarrollada es dada a la carga por el eje, pero ocurren algunas pérdidas mecánicas como pérdidas por fricción y viento. Por lo tanto, la potencia mecánica bruta desarrollada debe suministrarse a estas pérdidas. Por lo tanto, la potencia de salida neta desarrollada en el eje, que finalmente se le da a la carga es Pfuera .
P out = P m – Pérdidas mecánicas (pérdidas por fricción y viento).
P out se llama potencia del eje o potencia útil.
Eficiencia del motor de inducción trifásico
La eficiencia se define como la relación de la salida a la de entrada, 
la eficiencia del rotor del motor de inducción trifásico , 
= potencia mecánica bruto desarrolló / entrada de rotor 
trifásico motor de inducción de la eficiencia, 
la eficiencia del motor de inducción trifásico
