Metodología de diseño de motores de inducción trifásicos de jaula de ardilla asistido por computadora

Abstract

En la presente tesis se propone una metodología de diseño de motores de inducción trifásicos de jaula de ardilla, asistida por computadora e implementada en el Software Matlab. La metodología se aplica al diseño de un motor de inducción trifásico de jaula de ardilla de 30 kW. Se resumen los principios teóricos y ecuaciones que sintetizan las relaciones entre magnitudes y características del motor diseñado, que forman parte de la metodología. Haciendo uso de tablas y recomendaciones prácticas se asumen algunos coeficientes, los que permiten al diseñador procesar los cálculos con carácter crítico y tomar decisiones que cumplan los requerimientos para una solución aceptable y definitiva. La metodología se inicia especificando la potencia nominal, la tensión nominal, la frecuencia y la conexión del motor, así como la velocidad nominal. Con esta información se obtiene las dimensiones fundamentales del motor de inducción, tales como el diámetro externo e interno y la longitud del paquete magnético, se diseña el bobinado del estator y la geometría completa de las láminas del estator y rotor. Finalmente, para comprobar el diseño del motor se calculan las características electromecánicas y de operación, así como su temperatura de operación. Si se cumplen todas las restricciones de diseño culmina el proceso. De ser necesario se vuelve a procesar el cálculo.

This thesis proposes a methodology for the design of three-phase squirrel-cage induction motors assisted by computer, which it is Implemented in the Matlab Software. The methodology is applied to the design of a three-phase squirrel-cage induction motor of 30 kW. Here it is summarized the theoretical principles and equations that synthesize the relations between magnitudes and characteristics of the motor to design, which are part of the methodology. Making use of tables and practical recommendations it assume some coefficients, which allow the designer to process the calculations with critical character and to make decisions that fulfill the requirements for an acceptable and definitive solution. The methodology is started by specifying the nominal power, nominal voltage, frequency and motor connection, as well as the rated speed. With this information it obtains the fundamental dimensions of the induction motor, such as the external and internal diameter and the length of the magnetic package, the stator winding is designed and the complete geometry of the stator and rotor blades. Finally, to check the design of the motor it calculates the electromechanical and operating characteristics, as well as its operating temperature. If all design restrictions are met, the process ends. Otherwise, the calculation is processed again.