MOTOR DE INDUCCION

QUE HACE QUE UN MOTOR DE INDUCCION FUNCIONE

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INTRODUCCION• DE TODOS LOS VARIOS TIPOS DE MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA, EL

TIPO DE INDUCCION ES EL MAS POPULAR, BIEN PARA SU USO TRIFASICO O MONOFASICO. CABE INDICAR QUE LA MAYORIA DE LOS MOTORES DE POTENCIA FRACCIONARIA FUNCIONAN EN CIRCUITOS TRIFASICOS.

• SU POPULARIDAD SE DEBE A SU SIMPLE CONSTRUCCION, ROBUSTEZ, CONFIABILIDAD, CON CARACTERISTICAS DE VELOCIDAD CONSTANTE (VELOCIDAD ES SUSTANCIALMENTE INDEPENDIENTE DE LA CARGA DENTRO DE LOS RANGOS NORMALES DE TRABAJO, MOTORES DE VELOCIDAD CONSTANTES SON REQUERIDOS PARA LA MAYORIA DE LAS APLICACIONES).

• EL MOTOR DE INDUCCION POLIFASICO ES ESENCIALMENTE SIMPLE (LA CORRIENTE CIRCULA EN EL DEVANADO PRIMARIO PERO INDUCIDA EN EL SECUNDARIO POR LA ACCION ELECTROMAGNETICA, POR LO CUAL ADQUIERE EL NOMBRE), LOS DEVANADOS DEL SECUNDARIO SON CORTOCIRCUITADOS, BIEN DIRECTAMENTE O A TRAVES DE RESISTENCIAS EXTERNAS Y NO ESTAN CONECTADOS A FUENTE DE ALIMENTACION.

MOTORES MONOFASICOS Y POLIFASICOS

• DEBIDO QUE LA CORRIENTE DEL SECUNDARIO ES TOTALMENTE UNA CORRIENTE INDUCIDA, EL DEVANADO DEL SECUNDARIO GENERALMENTE ES COLOCADO EN EL ELEMENTO GIRATORIO, YA QUE DE ESTA MANERA NO SE NECESITAN ESCOBILLAS, COLECTORES O COMMUTADORES.

• EN LA FORMA DE CONSTRUCCION DE JAULA DE ARDILLA, EL DEVANADO ESTA CONSTITUIDO POR BARRAS QUE ESTAN CORTOCIRCUITADAS EN LOS EXTREMOS POR ANILLOS TERMINALES

ROTACION DE UN ROTOR JAULA DE ARDILLA PRODUCIDO POR UN CAMPO MAGNETICO GIRATORIO

• UN MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA ESTRUCTURALMENTE ES SEMEJANTE AL MOSTRADO EN LA FIGURA. LOS POLOS Y EL NUCLEO SE MUESTRAN COMO UNA PIEZA Y TAMBIEN SE MUESTRAN LA SECCION TRANSVERSAL DE LAS BOBINAS DE CAMPO. EL ELEMENTO GIRATORIO ES UN ROTOR DE JAULA.

• SUPONER QUE LAS BOBINAS DE CAMPO SON EXCITADA CON CORRIENTE DIRECTA, SE ESTABLECERA EL CAMPO LAS CUALES SE MUESTRAN.

• ASUMIR QUE LA ESTRUCTURA DEL CAMPO GIRA CON LO QUE EL CAMPO GIRA CON EL. COMO ESTE FLUJO GIRA TENDERA A HACER QUE EL ROTOR SIGA SU ROTACION YA QUE EN LAS BARRAS SE INDUCE VOLTAJE Y CIRCULA CORRIENTE QUE REACCIONA CON EL FLUJO PRODUCIENDOSE UN TORQUE QUE HACE QUE EL ROTOR GIRE.

CAMPO MAGNETICO GIRATORIO EN UN ESTATOR BIFASICO

CAMPO MAGNETICO GIRATORIO EN UN MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO

• MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO COMO UN CASO ESPECIAL DE UN MOTOR BIFASICO.- SUPONGASE QUE EL DEVANADO DE LA FASE B DEL MOTOR BIFASICO SE OMITE, LA REPRESENTACION DE LAS LINEAS DE FLUJO SERA LA QUE SE TIENE EN EL GRAFICO (a). EN EL MOTOR BIFASICO HAY DOS COMPOMENTES DE CAMPO ESTACIONARIAS QUE SE COMBINA PARA DAR UN CAMPO GIRATORIO (POSEE DOS DEVANADOS EN EL ESTATOR). EN EL MOTOR MONOFASICO SOLO EXISTE UN DEVANADO EN EL ESTATOR POR LO QUE SOLO SE TIENE UN COMPONENTE DE LOS DOS REQUERIDOS PARA ESTABLECER EL CAMPO GIRATORIO, COMO EL SEGUNDO COMPONENTE SE TIENE EL DEVANADO DEL ROTOR CUANDO ESTA GIRANDO.

CAMPO MAGNETICO GIRATORIO EN UN MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO

• CAMPO MAGNETICO DEBIDO AL UN DEVANADO EN EL ESTATOR.- SI SE EXCITA EL DEVANADO DE ESTATOR CON CORRIENTE ALTERNA, EN CUALQUIER INSTANTE PARTICULAR LA CORRIENTE ES REPRESENTADA POR PUNTOS Y CRUCES Y UN CAMPO MAGNETICO ES ESTABLECIDO TAL COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA (a). DESPRECIANDO LOS EFECTOS DEL ROTOR, ESTE CAMPO ES ESTACIONARIO EN EL ESPACIO PERO PULSANTE EN MAGNITUD, SERA MAXIMO CUANDO LA CORRIENTE ES MAXIMA Y CERO CUANDO LA CORRIENTE ES CERO. YA QUE ES ESTACIONARIO EL ROTOR NO GIRA, UNA VEZ QUE EL MOTOR ES ARRANCADO Y ESTA FUNCIONANDO, EL MOTOR MONOFASICO DESARROLLARA UN TORQUE DEBIDO A LA ACCION DEL CAMPO ESTABLECIDO POR EL ROTOR

CAMPO MAGNETICO GIRATORIO EN UN MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO

• CAMPO MAGNETICO ESTABLECIDO POR EL ROTOR.- ASUMIR QUE EL ROTOR ESTA GIRANDO YA QUE EL MOTOR HA SIDO ARRANCADO POR ALGUN MEDIO (NO DEBIDO A UN AUTO-ARRANQUE). LA FUERZA ELECTROMOTRIZ SE INDUCIRA EN CADA UNO DE LOS CONDUCTORES EN LAS BARRA DEL ROTOR YA QUE ELLAS SON CORTADAS POR EL FLUJO. DE ACUERDO A LA LEY DE LA MANO DERECHA DE FLEMING, LABARRAS QUE SE ENCUENTRAN EL LA MITAD SUPERIOR LA CORRIENTE FLUIRA HACIA EL LECTOR Y LA OTRA MITAD ALEJANDOSE DEL LECTOR (PUNTOS Y CRUCES).

SI SE OBSERVA LA FIGURA (c) SE PUEDE APRECIAR QUE EL VOLTAJE INDUCIDO EN LAS BARRAS DEL ROTOR ESTAN EN FASE CON LA CORRIENTE MAGNETIZANTE DEL ESTATOR Y POR ENDE CON EL CAMPO. EL VOLTAJE INDUCIDO EN EL EL ROTOR CAUSA QUE CIRCULE CORRIENTE EN LAS BARRAS, DEBIDO AL HECHO QUE LA IMPEDANCIA ES ALTAMENTE REACTIVA ESTA CORRIENTE SE ATRASA CON RESPECTO AL VOLTAJE CASI EN 90°

CAMPO MAGNETICO GIRATORIO EN UN MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO

• LAS CORRIENTES DEL ROTOR ESTABLECERAN UN CAMPO MAGNETICO CONOCIDO COMO CAMPO CRUZADO TAL COMO SE PUEDE APRECIAR EN LA FIGURA (b)

• SE PUEDE APRECIAR QUE EL CAMPO CRUZADO ESTA APROXIMADAMENTE 90° ESPACIALMENTE DESFASADO DEL CAMPO ESTABLECIDO POR LAS CORRIENTES QUE CIRCULA EN EL DEVANADO DEL ESTATOR.

• EL CAMPO DEL ROTOR NO SOLAMENTE ESTA DESFASADO ESPACIALMENTE SINO QUE TAMBIEN ESTA DESFASADO APROXIMADAMENTE 90° EN TIEMPO O SEA QUE SU EFECTO ES SIMILAR AL QUE SE PRESENTA EN EL MOTOR BIFASICO DEBIDO A LA PRESENCIA DEL DEVANADO B.

CAMPO MAGNETICO GIRATORIO EN UN MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO

• CAMPO GIRATORIO.- SE PUEDE APRECIAR QUE EN ESTATOR SE ESTABLECE UN CAMPO PULSANTE Y QUE EN EL ROTOR CUANDO ESTA GIRANDO SE ESTABLECE UN SEGUNDO CAMPO PULSANTE DESFASADO APROXIMADAMENTE 90° EN ESPACIO Y TIEMPO

DIFERENCIA ENTRE LOS CAMPOS MAGNETICOS GIRATORIOS DE LOS MOTORES DE INDUCCION MONOFASICOS Y POLIFASICOS

• EN UN MOTOR DE INDUCCION POLIFASICO BIEN DISEÑADO, LA INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNETICO NO VARIA APRECIABLEMENTE CUANDO GIRA [GRAFICO (a)]. LA POSICION ANGULAR DEL CAMPO ES REPRESENTADA POR LA POSICION ANGULAR θ DEL VECTOR Y LA INTENSIDAD POR LA LONGITUD. EL LUGAR GEOMETRICO DEL CAMPO MAGNETICO ES UN CIRCULO.

• EN UN MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO EL LUGAR GEOMETRICO DEL CAMPO MAGNETICO ES UNA ELIPSE [GRAFICO (b)]. LA INTENSIDAD DEL CAMPO DEPENDE EN LA VELOCIDAD DEL MOTOR, PARA EL VOLTAJE ROTACIONAL INDUCIDO EN LOS CONDUCTORES DEL ROTOR DEPENDE DE LA VELOCIDAD. POR LO TANTO LA INTENSIDAD DEL CAMPO DISMINUYE CON LA DISMINUCION DE LA CORRIENTE, LA FORMA DE LA ELIPSE CAMBIA CON LA VELOCIDAD, A LA VELOCIDAD SINCRONICA ES UN CIRCULO, CONFORME DISMINUYE LA VELOCIDAD LA ELIPSE SE HACE MAS DELGADA HASTA QUE EN REPOSO ES UNA LINEA RECTA (NO GIRA).