Balance de potencias

Balance de potencias.

Una gran parte de la  potencia eléctrica absorbida por el motor se convertirá en Potencia mecánica útil en el eje capaz de realizar un trabajo. La diferencia entre ambas serán las pérdidas del motor.

 

En el gráfico siguiente podemos observar un esquema de las potencias de entrada y salida del motor.

• Potencia útil o nominal ( P_U )
• Potencia absorbida ( P_A ).
• Pérdidas por efecto Joule en el estátor  ( P_JS = 3 R_S I_S² )
• Pérdidas por efecto Joule en el rotor  ( P_JR = 3 R_R I_R² )
• Pérdidas mecánicas  ( P_ME )
• Pérdidas en el hierro magnético  ( P_FE )
• Pérdidas Aisladas. (No representadas en la figura)

Resultando por tanto el siguiente balance de potencias.

P_U = P_A – ( P_JS +P_JR + P_ME + P_FE + Pas)

P_A =   √3 · U_L · I_L ·cosφ

y el rendimiento se definiré como el cociente entre la potencia útil y la potencia absorbida.

Las pérdidas representan entre el 2 y el 20 % de la potencia absorbida por el motor.

Veamos con más detalle cada tipo de pérdidas:

Pérdidas en el Cobre (Estátor+Rotor) en el motor asíncrono.

Son las pérdidas más importantes del motor representan aproximadamente un 50 % del total de las pérdidas, estando más del 65 % concentradas en los devanados del estátor. Pueden reducirse con hilo de cobre de mejor conductividad o menor resistencia eléctrica, reduciendo las pérdidas por efecto Joule.

Pérdidas magnéticas.

Son las pérdidas que se producen al crear los cámpos magnéticos en el acero laminado, se deben principalmente  a los efectos de Hystéresis y la saturación magnética. La hystéresis es el magnetismo remanente que permanece en el acero después de retirar la corriente de imantacón, y la saturación es el límite de imantación del material, en la que aunque aumentemos la corriente de imantación no conseguimos aumentar el magnetismo del material.

Pérdidas mecánicas.

Estas pérdidas se producen por el rozamiento en los rodamientos del motor y por el trabajo de canalizar el aire a través del motor para refrigerarlo.

Pérdidas aisladas

Estas pérdidas se producen principalmente por las corrientes armónicas en el motor y son más importantes cuanto más lejos de la carga nominal funcione el motor.

Las pérdidas en el cobre y las pérdidas aisladas aumentan considerablemente cuando el motor trabaja por debajo del 50 % de su carga nominal.