Pérdidas en función de la carga

Las pérdidas eléctricas en los conductores (RI2) varían con la carga del motor, expresada como la corriente (1), esto se explica partiendo del hecho que operando en vacío no desarrolla ninguna potencia útil y solo se presentan, como ya se indicó antes, las llamadas pérdidas por fricción y ventilación, las pérdidas en el fierro y pérdidas mínimas en los conductores. En la medida que se carga (mecánicamente) el motor, la corriente en el devanado del estator tiende a incrementarse.

Y en consecuencia las pérdidas aumentan con el cuadrado de esta corriente, debido a que estas pérdidas se convierten en calor, la temperatura del motor aumenta progresivamente en la medida que aumenta la carga, por lo que esta temperatura no debe exceder al limite de temperatura que fija el aislamiento usado.

Este limite de temperatura es el que obliga a fijar el concepto de “POTENCIA NOMINAL” en la máquina. Una máquina que opera a valores de potencias superiores al nominal, por lo general se sobrecalienta; el aislamiento se deteriora más rápidamente y se reduce su tiempo de vida.

Las máquinas que durante su operación se sobrecargan en forma intermitente, pueden hacerlo sin sobrecalentamiento con tal que sean periodos cortos de tiempo.

Por ejemplo un motor puede operar hasta con un 50% de sobrecarga, si solo lo hace unos pocos minutos por hora, así Un motor de 10 kw puede entregar hasta 15 kw, pero no más por limitaciones eléctricas.

Pérdidas en las escobillas

En los motores de inducción con rotor devanado, se tienen en este anillos rozantes que sirven para conectar al motor al reostato de arranque, estos anillos se conectan al reostato en última instancia a través de escobillas, el contacto de las escobillas con los anillos colectores a través de los cuales pasa la corriente produce pérdidas por efecto joule RI2, las cuales con generalmente despreciables debido a que la densidad de corriente es únicamente del orden de 0.1 amperes/MM2, que es por mucho, menor que la usada en los conductores de cobre. No obstante, la caída de voltaje por contacto de las escobillas con los anillos puede en un momento dado producir pérdidas significativas, el valor de esta caída de voltaje, depende principalmente del tipo de las escobillas, la corriente que circula por ellas, y la presión aplicada sobre los anillos.

Pérdidas en el fierro

Las pérdidas en el fierro se producen en el circuito magnético de las máquinas y se deben principalmente al efecto de histéresis y de corrientes circulantes (EDDY). Las pérdidas en el fierro dependen de la densidad del flujo magnético, de la velocidad de rotación del rotor, de la calidad del acero y el tamaño del rotor.

El rango es bastante amplio para estas pérdidas, pues va de 0.5 watts/kg a 20 watts/kg, el valor más alto se presenta en los dientes del rotor.

Fuente: Apuntes de Maquinaria y automatización de la Unideg

Publicado en Maquinaria y Automatización

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