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Igualdad de velocidades de ondas espaciales de estator y rotor

publicado a la‎(s)‎ 25 feb. 2017 0:03 por Moises San Martin

Moisés San Martín 

 

En este artículo pretendemos demostrar la igualdad de velocidades de las ondas espaciales de estator y rotor de una máquina asíncrona.


Partimos del Teorema de Ferraris que demuestra que si a tres bobinas espaciadas 120º se aplica una tensión trifasica se obtiene un campo magnético giratorio de amplitud constante. Es lo que tenemos representado en la siguiente figura para una máquina trifásica de dos polos.



En la máquina asíncrona, este campo magnético originará fuerzas electromotrices en el rotor y corrientes eléctricas si su circuito está cerrado. La frecuencia de las corrientes en el rotor es diferente que la frecuencia de las corrientes en el estátor (frecuencia industrial). La siguiente figura representa un ensayo de la máquina asíncrona en el Laboratorio de Máquinas Eléctricas del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Valladolid en el que se ha medido la corriente en estator y rotor de una máquina asíncrona en el proceso del arranque.



Se muestra un detalle de estas corrientes una vez que se ha alcanzado el estado estacionario y donde se puede observar que la frecuencia del rotor es mucho menor que la frecuencia del estator (fr=s.fe).


Por ejemplo, para la frecuencia industrial de 50 Hz, si el rotor gira a 2.700 r/min (deslizamiento s=10%) la frecuencia del rotor es de 5 Hz, el 10% de 50 Hz.


Representando las ondas espaciales correspondientes a estas dos corrientes obtenemos la siguiente figura.



En la parte izquierda se ha representado la onda del estator en su referencia natural (estator parado), y en la parte derecha se ha representado la onda del rotor en su referencia natural (rotor parado). Las muescas en estator y rotor nos indican el movimiento de estos. Para el ejemplo anterior, si la onda del estator gira a 3.000 r/min, la onda del rotor gira a 300 r/min, el 10% de 3.000 r/min.


A continuación tratamos de expresar las dos ondas en la misma referencia. Para visualizar la onda del rotor con la referencia del estator deberemos sumar a la velocidad de la onda (300 r/min) la velocidad del rotor (2.700 r/min). Es decir, también gira en el estator a la velocidad síncrona de 3.000 r/min. Para visualizar la onda del estator con la referencia del rotor deberemos restar a la velocidad del estator (3.000 r/min) la velocidad del rotor (2.700 r/min). Es decir, gira también a la velocidad de la onda del rotor, a 300 r/min. Así obtenemos la siguiente figura:



Obsérvese que las dos ondas tienen la misma velocidad utilizando una referencia común. En la referencia del rotor, parte derecha, vemos que el estator se mueve a la velocidad de -2.700 r/min (valor negativo porque gira en sentido contrario que el movimiento del rotor de la figura de la parte izquierda).


Si representamos la resultante de las dos ondas, girará a la misma velocidad, como se puede ver en la siguiente figura.



El hecho de tener las mismas velocidades, considerando una referencia común, va a permitir obtener un circuito equivalente de la máquina asíncrona, de forma análoga a la obtención del circuito equivalente del transformador eléctrico.


Todavía se puede utilizar una tercera referencia, la referencia síncrona, es decir aquella que gira a la velocidad síncrona. En la figura siguiente se ha añadido en la parte derecha esta nueva referencia.



En esta nueva referencia síncrona, las ondas espaciales no se mueven, el estator se mueve a 3.000 r/min y el rotor a 300 r/min.

Equivalencia entre modelos de transformadores

publicado a la‎(s)‎ 14 nov. 2016 4:20 por Moises San Martin

Se ha generado un software para la comprobación de la equivalencia de dos modelos de transformadores eléctricos, modelo de corriente alterna y modelo de dos bobinas acopladas.

Más información.

Actualización Software Sobretensión por rotura del neutro

publicado a la‎(s)‎ 20 may. 2016 8:05 por Moises San Martin   [ actualizado el 23 may. 2016 11:32 ]

    Estamos actualizando el software para la Determinación de la Sobretensión de Rotura del Neutro. Hemos mejorado los diagramas fasoriales de las diferentes tensiones e intensidades que aparecen en el circuito.

    Si tienes alguna sugerencia de mejora de este software nos lo puedes comunicar a moisan@aulamoisan.es.

    La descarga del programa y más información en http://www.aulamoisan.es/software-moisan/sobretension-rotura-neutro.

Monitorización del Consumo Eléctrico - Mirubee

publicado a la‎(s)‎ 30 ene. 2016 5:30 por Moises San Martin   [ actualizado el 31 ene. 2016 1:04 ]

Es muy importante conocer el Consumo Eléctrico en cualquier instalación eléctrica con el fin de detectar posibles problemas o reducir la factura de energía eléctrica.
Una de las primeras tareas que debe llevar a cabo un Ingeniero Eléctrico cuando comienza a trabajar para una industria es la de optimizar la factura de energía eléctrica. Con ello conseguirá en su primer mes de trabajo ganarse el sueldo de varios meses exclusivamente ajustando la potencia contratada, contratar la tarifa con las discriminaciones pertinente, y con la mejora del factor de potencia.

Esta tarea de optimizar la factura de energía eléctrica no se realiza con la debida asiduidad (al menos una vez al año) en el caso de la Industria, y en el caso de las viviendas domésticas, todavía el caso es más desolador, donde se tienen potencias contratadas muy por encima de los valores máximos de consumo mensual.

Hoy en día la tecnología nos permite conocer en tiempo real (monitorizar) el consumo de energía eléctrica. Cada vez más somos receptivos al control del consumo de energía con el fin de reducir la factura. En este sentido, en el Departamento de Ingeniería Eléctrica estamos trabajando a nivel de Trabajos Fin de Grado con el fin de elaborar sistemas que nos permitan conocer en todo momento en consumo de una instalación eléctrica.

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Nuevo software de Circuitos Magnéticos

publicado a la‎(s)‎ 13 abr. 2015 0:54 por Moises San Martin

Se ha creado un nuevo software para el estudio de circuitos magnéticos de doble ventana.
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Nueva versión Gestión de Ensayos Eléctricos

publicado a la‎(s)‎ 12 ene. 2015 0:33 por Moises San Martin

    Se ha creado una nueva versión del software de Gestión de Ensayos Eléctricos (Medidas y Control de ensayos).

    Como novedades se incluye la posibilidad de almacenamiento en la nube.

Más información en http://www.aulamoisan.es/software-moisan/gestion-de-ensayos-el.

Almacenamiento en la nube. Protocolo WebDAV

publicado a la‎(s)‎ 18 dic. 2014 4:39 por Moises San Martin   [ actualizado el 22 dic. 2014 9:39 ]

    
Cada vez es más frecuente disponer de Servicios de Almacenamiento en la Nube que permiten el acceso a nuestros ficheros de datos desde diferentes dispositivos sin necesidad de ir con las famosas memorias USB.

    Entre las ventajas que encontramos se encuentran las siguientes:

  • Menor ocupación de nuestro disco duro
  • Poder disponer de los datos en una gran variedad de dispositivos (teléfonos, tablets, ordenadores, etc.)
  • Posibilidad de realizar copias de seguridad de nuestros ficheros más críticos
  • etc.
    En el ámbito de las Medidas Eléctricas también podemos aprovechar estos servicios de para almacenar los ficheros correspondientes a los datos adquiridos. De esta manera, liberamos al propio equipo de utilizar su propia memoria.

    En la próxima versión del programa Gestión de Ensayos Eléctricos (que saldrá en breve) se ha incorporado la posibilidad de grabar y leer los ficheros de datos en estos servicios de almacenamiento.



    El protocolo utilizado para que el programa pueda grabar y leer los ficheros es WebDAV.

    No todos los servicios de almacenamiento incorporan el protocolo WebDAV. Entre ellos está Box en el que se accede mediante el servidor "https://dav.box.com/dav/" introduciendo el nombre de usuario y la contraseña.



    También el servicio OwnCloud dispone del protocolo WebDAV y se accede introduciondo el nombre de usuario y contraseña en el servidor "https://<dominio donde está instalado OwnCloud>/remote.php/webdav/".


    El protocolo WebDAV también permite crear una carpeta en nuestro equipo local mediante el comando de Windows "Conectar a unidad de red" y sin utilizar otros software para disponer de todos los ficheros de la nube en el equipo local.

    Para cualquier consulta o sugerencia puedes utilizar nuestro nuevo foro foro.aulamoisan.es.

Nuevo: foro.aulamoisan.es

publicado a la‎(s)‎ 20 oct. 2014 8:02 por Moises San Martin   [ actualizado el 20 oct. 2014 8:02 ]

Estrenamos nuevo Foro para que nos planteeis vuestras dudas, consultas y sugerencias. Os esperamos: foro.aulamoisan.es.

Estamos en www.aulamoisan.es

publicado a la‎(s)‎ 13 oct. 2014 23:46 por Moises San Martin   [ actualizado el 13 oct. 2014 23:46 ]

También estamos en www.aulamoisan.es.

Nueva versión del Software Simulador Subestaciones

publicado a la‎(s)‎ 4 sept. 2014 3:43 por Moises San Martin

Se ha generado una nueva versión del Software de Simulación de Subestaciones Eléctricas por el Graduado en Ingeniería Eléctrica Eladio Gonzalez en el que se han incorporado nuevos esquemas y se han realizado ciertas mejoras. Simulador de Subestaciones.

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