Proyecto Motor De Induccion.pdf

PROYECTO TEORIA ELECTROMAGNETICA

TEMA MOTOR DE INDUCCION

DOCENTE EDISON SOTO

ESTUDIANTES: ANDREA JULIANA GARCIA JAIMES COD.2154628 ALDAIR ALEJANDRO VEGA DAZA COD. 2144666

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

BUCARAMANGA SANTANDER

2019

MOTOR DE INDUCCIÓN 1. Introducción Este proyecto tiene como objetivo principal explicar el funcionamiento del motor de inducción monofásico. El motor eléctrico es un dispositivo que transforma la energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas generadas en sus bobinas. Están compuestas por un estator y un rotor. Los motores AC y DC se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el cual circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, este tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético. Los devanados inductores en el estator de un motor de inducción instan al campo magnético a rotar alrededor del rotor. El movimiento relativo entre este campo y la rotación del rotor induce corriente eléctrica, un flujo en el devanado alternadamente estas corrientes que fluyen longitudinalmente en los conductores reaccionan con el campo magnético del motor produciendo una fuerza que actúa tangente al rotor, dando por resultado un esfuerzo de torsión para dar vuelta al eje.

Planteamiento del problema Los motores de inducción son un tipo de motores eléctricos de AC. En este proyecto se construirá un motor de inducción.

2. Objetivos Objetivo General: Realizar la construcción de un motor de inducción (motor eléctrico) y dar a conocer el funcionamiento de este mediante las leyes de Faraday y ley de Lenz. Objetivos Específicos: -

Explicar el funcionamiento de un motor de inducción. Investigar y analizar sobre campo magnético. Dar a conocer las partes del motor eléctrico a diseñar.

3. Marco Teórico ¿Qué es un motor? Un motor es una máquina destinada a transformar la energía eléctrica a energía mecánica en forma de rotación de un eje o de movimiento. Los motores se pueden clasificar en: -

Motores térmicos Motores de combustión Motores Eléctricos

Motor de Corriente Alterna Se denomina a aquellos motores eléctricos que funcionan con este tipo de alimentación eléctrica. Como su nombre lo indica, para impulsar un motor se usa corriente alterna en vez de corriente continua. Un claro ejemplo es el motor de inducción. Motor de Inducción Un motor de inducción es el tipo de motor más popular de corriente alterna debido a su simplicidad y su facilidad de operación. El motor de inducción no tiene un circuito como tal, en cambio, depende de una

acción transformadora para inducir voltajes en su circuito. Se puede decir que un motor de inducción es básicamente un transformador giratorio. En el motor de inducción siempre debe existir un cierto movimiento relativo para inducir un voltaje en el circuito del motor de inducción. El voltaje inducido en el rotor por el movimiento relativo entre el campo magnético del estator y el rotor, hace que produce una corriente que interactúa con el campo magnético del estator.

Inducción electromagnética Es un fenómeno que origina la producción de fuerza electromotriz o voltaje en un

Si una carga en movimiento atraviesa un campo magnético, la misma sufre la acción de una fuerza (denominada fuerza magnética). Esta fuerza no modifica el módulo de la velocidad pero sí la trayectoria sobre un conductor por el cual circula electricidad y que se encuentra en un campo también aparece una fuerza magnética. El campo magnético se denomina con la letra B y en el Sistema Internacional de Unidades se mide en Tesla. Un Tesla es el valor de un campo magnético que provoca una fuerza de un newton sobre una carga de un coulomb que se mueve perpendicularmente a éste, a una velocidad de 1 m/s. 1 �� ��𝑎 =

1 ��𝑤 ���

1 ��𝑤 �� �× 1 � ����

=

1� ����

���

medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable o bien sea, un medio móvil respecto a un campo magnético estático. Así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida.

Campo magnético Se trata de un campo que ejerce fuerzas (denominadas magnéticas) sobre los materiales. Al igual que el campo eléctrico también es un campo vectorial, pero que no produce ningún efecto sobre cargas en reposo (como sí lo hace el campo eléctrico en dónde las acelera a través de la fuerza eléctrica). Sin embargo el campo magnético tiene influencia sobre cargas eléctricas en movimiento. El campo magnético está presente en los imanes. Por otro lado, una corriente eléctrica también genera un campo magnético alrededor del conductor.

×1 � � � �� � �

1 ����� � ��

1� � �� � ×1 � � � �� � �

Ley de Faraday

Asocia la razón de cambio de flujo magnético que transita a través de una espira con la magnitud de la fuerza electromotriz 𝜀 inducida en la espira. La relación es: 𝜀=

�𝜑 ��

Fuerza electromotriz: Es la diferencia de potencial de la espira descargada. Ley de Lenz Es una consecuencia del principio de conservación de la energía aplicado a la inducción electromagnética. La ley de Lenz explica en qué dirección fluye la corriente, y establece que la dirección se opone al cambio de flujo que la produce. 𝜀 = −𝑁

�𝜑 ��

N: número de vueltas de la espira.

Bobina

Transformador

Las bobinas son elementos pasivos de dos terminales capaces de generar flujo magnético cuando se hace circular una corriente eléctrica. Éstas están conformadas por un alambre ya sea de hilo o cobre enrollados en un núcleo.

Es un dispositivo electromagnético estáticos que se usa para aumentar o disminuir la fuerza electromotriz (potencial, tensión, voltaje). Esta compuesto de dos embobinados independientes (devanados) en un núcleo de aire o material electromagnético.

Su unidad de medición es el Henrio (H). Para calcular los Henrios de una bobina, tener en cuenta lo siguiente: -

El número de espiras.

-

Diámetro de las espiras. Longitud de hilo. Tipo de núcleo.

Su principal función es la inducción electromagnética y sólo funciona en C.A (corriente alterna). ��� ��� = → ���� �����ó�� ������� ��� ����� �� ��� ���

Estator

4. Metodologia Constituye la parte fija del motor. Este elemento opera como base, permitiendo así que se lleve a cabo la rotación del motor. El estator no se mueve mecánicamente pero SÍ magnéticamente.

Este motor es un modelo experimental que funciona por interacción de un campo magnético rotante y las corrientes inducidas por éste en un cuerpo conductor.

Rotor Constituye la parte movil del motor. El rotor es el elemento de tranferencia mecánica, ya que de él depende la conversión de energía eléctrica a mecánica.

Materiales -

Condensador Un condensador o capacitor eléctrico es un componente capaz de almacenar carga eléctrica. Tiene dos placas que no llegan a tocarse y entre ellas existe un elemento dieléctrico lo que genera una diferencia de voltaje. Su unidad es el Faradio (F) Dielectrico: Material de baja conductividad (𝜎 ≪ 1)

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Base: Rectangulo de madera de 10 x 15 x 2 cm. Rotor: Cilindro de hojalata de 5cm de altura y 5 cm de diametro. Bobinas: Se harán con alambre de cobre esmaltado de 0,50mm. Cada una tendrá 250 espiras como minimo aproximadamente. Capacitores: Cada uno será de 2200uF/25V Tranformador: 12v / 3A

Esquema del circuito

Conclusiones Una vez finalizado el proyecto se podrá afirmar que se han conseguido los objetivos principales y podremos llegar a fondo sobre los temas vistos y conocimientos adquiridos en el aula de clase con los cuales también nos basamos para la construcción de este proyecto. Toda máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico, a través de medios electromagnéticos es considerara un motor eléctrico. El motor eléctrico tiene una gran importancia en nuestro mundo actual ya que es la forma más simple y eficiente de obtener energía mecánica.

Bibliografía -

Teoría electromagnética - Hayt (7ma Edición).

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Elementos de electromagnetismo - Matthew Sadiku (3ra edición).