Motores asíncronoso de Inducción

Son los más utilizados en la industria.

Estos motores tienen la peculiaridad de que no precisan de un campomagnético en el rotor alimentado con corriente continua como en los casosdel motor de corriente directa o del motor síncrono.

Una fuente de corriente alterna (trifásica o monofásica)alimenta al estator.

El estator está constituido por un núcleo en cuyo interior existen p pares de arrollamientos colocados simétricamente en un ángulo de 120º. Son sometidos a una C.A. y los polos del estator se trasladan continuamente creando un campo giratorio.

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El motor asíncrono trifásico está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos:a) de jaula de ardilla; b) bobinado,

y un estator constituido por un núcleo en cuyo interior se encuentran las bobinasinductoras trifásicas desfasadas entre sí 120º.

Cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes trifásicas, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor e induce en él una tensión.

El campo magnético giratorio, a velocidad de sincronismo, creado por el bobinado del estator, corta los conductores del rotor, por lo que se genera una fuerza electromotriz de inducción.

La acción mutua del campo giratorio y las corrientes existentes en los conductores del rotor, originan una fuerza electrodinámica sobre dichos conductores del rotor, las cuales hacen girar el rotor del motor.

Cuando las corrientes trifásicas son aplicadas a los bobinados, el campo magnético gira a una velocidad constante y hace que el rotor gire

Flujo giratorio generado

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Campo magnético giratorio

• n1= Campo magnético giratorio a velocidad de sincronismo.

• n2 = velocidad del rotor.

n1 > n2

deslizamientod = n1-n2

ω1

ω2

Deslizamiento relativo

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Campo giratorio y corrientes que lo producen

Corrientes y fuerzas inducidas en la jaula

Eje de giroEje de giro

B

I

F

El campo magnético giratorio origina un flujo que induce corrientes en el rotor que interactúan con el campo magnético del estator. En cada conductor se produce una fuerza F=ilB que da lugar al par del motor.

los motores asíncronos se clasifican de acuerdo a la forma de construcción del rotor.

Las bobinas del estator induce corriente alterna en el circuito eléctrico delrotor (de manera algo similar a un transformador) y el rotor es obligado agirar.

Este es el rotor que hace que el generador asíncrono sea diferente del generador síncrono. El rotor consta de un cierto número de barras de cobre o de aluminio, conectadas eléctricamente por anillos de aluminio finales

→ Rotor de jaula de ardilla

→ Rotor bobinado

El motor de jaula de ardilla tiene el inconveniente de que la resistencia del conjunto es invariable, no son adecuados cuando se debe regular la velocidad durante la marcha

►Motor Asincrónico tipo Jaula de Ardilla

Rotor de jaula simple

►Motor Asincrónico de Rotor Bobinado

siendo

3 devanados en el estator desfasados 2p/(3P) siendo P nº pares de polos

El Nº de fases del rotor no tiene porqué ser el mismo que el del estator, sí será igual el número de polos. Los devanados del rotor están conectados a anillos colectores montados sobre el mismo eje

Los conductores del rotor están igualmente distribuidos por la periferia del rotor. Los extremos de estos conductores están cortocircuitados, no habiendo conexión con el exterior. La posición inclinada de las ranuras mejora el arranque y disminuye el ruido

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Conexión estrella y conexión triángulo

Placa de bornes

del motor

Esta conexión debe efectuarse de

manera que a la fase le llegue la

tensión menor. P.e. para conectar

un motor 380/220V a una red de

220V, la conexión deber ser

triángulo.

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Conexión estrella y conexión triángulo

UL = UFIL = IF

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Característica mecánica

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Descripción característica mecánica

• Punto A. Instante del arranque del motor. El motor proporciona el valor del par de arranque Ma que debe ser superior al par resistente para que gire el rotor. Para ello, la corriente de arranque llega a ser hasta 6 veces su valor nominal.

• Tramo AC. Zona de funcionamiento inestable del motor.

• Punto C. Carga crítica que obligaría al motor a entregar su par máximo.

• Tramo CE. Zona de funcionamiento estable del motor entre la velocidad crítica y la velocidad de vacío.

• Punto D. Corresponde al régimen nominal del motor. En este punto se iguala el par motor Mn con el par resistente Mr y se mantiene el motor girando a velocidad nominal ωn constante.

• Punto E. No hay carga mecánica acoplada al eje del motor, por tanto, el par resistente es nulo. El motor está entregando un par motor Mo suficiente para vencer solamente los rozamientos mecánicos. La velocidad en vacío ω0 es algo inferior a la velocidad de sincronismo ω1

• Punto F. Corresponde a las mismas condiciones del punto E pero considerando un motor ideal sin rozamientos. Entonces, coincidiría la velocidad en vacío del rotor con la de sincronismo y el par motor sería nulo.

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Balance de potencias

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Al conectar el motor a la red, absorbe una potencia activa (P) y una reactiva (Q)

La suma vectorial de las dos será la potencia aparente (S)

El factor de potencia = P/S es la cantidad de potencia que se convierte en efectiva de la total absorbida