Circuito equivalente de motor de inducción con entrehierro constante
El diagrama circular (también conocido como diagrama de Heyland o círculo de Heyland ) es la representación gráfica del rendimiento de la máquina eléctrica [1] [2] [3] dibujada en términos del lugar geométrico del voltaje y la corriente de entrada de la máquina. [4] Fue concebido por primera vez por Alexander Heyland [de] en 1894 y Bernhard Arthur Behrend en 1895. Una variante más nueva ideada por Johann Ossanna [de] en 1899 a menudo se denomina diagrama de Ossanna , círculo de Ossanna , diagrama de Heyland-Ossanna o círculo de Heyland-Ossanna . En 1910, Josef Sumec [d] mejoró aún más el diagrama al incorporar también la resistencia del rotor, entonces llamado diagrama de Sumec o círculo de Sumec .
El diagrama circular se puede dibujar para alternadores , motores síncronos , transformadores y motores de inducción . El diagrama de Heyland es una representación aproximada de un diagrama circular aplicado a motores de inducción, que supone que el voltaje de entrada del estator, la resistencia del rotor y la reactancia del rotor son constantes y la resistencia del estator y la pérdida del núcleo son cero. [3] [5] [6] Otra forma común de diagrama circular es la que se describe en las dos imágenes de motor de inducción de entrehierro constante que se muestran aquí, [7] [8]
donde,
R s , X s : Resistencia del estator y reactancia de fuga
R r ' , X r ' , s: Resistencia del rotor y reactancia de fuga referida al deslizamiento del estator y del rotor.
R c , X m , : Pérdidas mecánicas y del núcleo, reactancia de magnetización
V s , Voltaje impreso en el estator
I 0 = OO ' , I BL = OA, I 1 = OV: Corriente sin carga, corriente de rotor bloqueado, corriente de funcionamiento
Φ 0 , Φ BL : Ángulo sin carga, ángulo de rotor bloqueado
P max , s Pmax , PF max , T max , s Tmax : Potencia de salida máxima y deslizamiento relacionado, factor de potencia máximo, par máximo y deslizamiento relacionado
η 1 , s 1 , PF 1 , Φ 1 ,: Eficiencia, deslizamiento, factor de potencia, ángulo PF en corriente de operación
AB: Representa la potencia de entrada del rotor, que dividida por la velocidad sincrónica es igual al par de arranque.
El diagrama circular se dibuja utilizando los datos obtenidos en pruebas sin carga y en cortocircuito o, en el caso de máquinas, con rotor bloqueado , ajustando un semicírculo en los puntos O ' y A.
Más allá del error inherente al supuesto de entrehierro constante, el diagrama circular introduce errores debido a las variaciones de la reactancia y la resistencia del rotor causadas por la saturación magnética y la frecuencia del rotor en el rango desde la velocidad sin carga hasta la velocidad de operación.
Diagrama circular de un motor de inducción con entrehierro constante
^ Behrend, Bernhard Arthur Behrend (1921). El motor de inducción y otros motores de corriente alterna, su teoría y principios de diseño. McGraw-Hill . p. ix. OL 7033483M.
^ Heyland, Alexander Heinrich [en alemán] (1894). "Un método gráfico para la predicción de transformadores de potencia y motores polifásicos". ETZ . 15 : 561–564 . Consultado el 4 de enero de 2013 .
^ Heyland, Alexander Heinrich [en alemán] (1906). Un tratamiento gráfico del motor de inducción. GH Rowe, RE Hellmund (traductores). McGraw Publishing Company . Consultado el 10 de enero de 2013 .
^ "El modelo del motor asíncrono" (PDF) . Phase to Phase BV. 2006. págs. 5-6. Archivado desde el original (PDF) el 2014-08-10 . Consultado el 2013-01-10 .
^ Argel, Philip L.; et al. (1949). "'Máquinas de inducción', subsección de la sección 7 - Generadores y motores de corriente alterna". En Knowlton, AE (ed.). Manual estándar para ingenieros eléctricos (8.ª ed.). McGraw-Hill . págs. 710–711.
^ Fernandez, Francis M. "Construcción de un diagrama circular" (PDF) . Facultad de Ingeniería de Trivandrum. Archivado desde el original (PDF) el 8 de agosto de 2014. Consultado el 10 de enero de 2013 .
