Implementación del ensayo para calcular la eficiencia de un motor de hasta 2,4 kW en función de la determinación de la potencia mecánica en el eje, por medios opto-eléctricos

Resumen

El objetivo de este trabajo es la adaptación e implementación en el Laboratorio de Eficiencia Energética Aplicada (LEEA) de la UTN La Plata, de un novedoso método de medición desarrollado por investigadores de la Universidad de Durham (Reino Unido) y la Universidad Politécnica delle Marche (Italia)¹. Este método permite determinar la potencia mecánica en el eje de un motor eléctrico asincrónico por medios opto eléctricos, y en el LEEA se utilizará para la determinación de la eficiencia energética para distintos estados de carga. Estas pruebas se realizan con equipamiento de la marca De Lorenzo de 2,4 kW perteneciente al Laboratorio de Máquinas Eléctricas.

Para determinar la eficiencia energética del motor la metodología se basa en la medición de la potencia eléctrica consumida y la potencia mecánica que eroga un motor eléctrico en su eje. Para medir la potencia eléctrica se utiliza un Registrador Fluke 235 y para obtener la potencia en el eje del motor se mide la deformación torsional que se produce en una varilla metálica que vincula el motor bajo ensayo con una carga mecánica variable en el eje, esta deformación es proporcional al torque. La deformación torsional se obtiene mediante sensores fotoeléctricos ubicados en cada uno de los extremos de la barra metálica. La principal ecuación utilizada es:

en donde:

t_t: Tiempo entre pulsos de una revolución completa medido sobre el mismo sensor, lado motor y  ∆t: Tiempo entre pulsos lado motor-lado generador

K: es una constante que se determina ensayando la barra de torsión, aplicando un momento torsor conocido y midiendo el ángulo que se deforma.

Los resultados obtenidos hasta ahora (postergados en parte por la Pandemia) se ha enfocado en hallar la constante K.

Como conclusión podemos afirmar que el método es de bajo costo, de sencilla aplicación en el laboratorio LEEA. Los pasos a seguir, establecer una tabla de errores para distintos estados de carga, tomando como patrón de comparación un medidor de torque de clase 0,2.