Motor asíncrono

Motor asíncrono
Patente estadounidense n.° 381.968, correspondiente al motor asíncrono ideado por Tesla.

Los motores asíncronos o de inducción son un tipo de motores eléctricos de corriente alterna. El primer prototipo de motor eléctrico capaz de funcionar con corriente alterna fue desarrollado y construido por el ingeniero Nikola Tesla y presentado en el American Institute of Electrical Engineers (en español, Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos, actualmente IEEE) en 1888.

El motor asíncrono trifásico está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estátor, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º en el espacio. Según el Teorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes trifásicas equilibradas, cuyo desfase en el tiempo es también de 120º, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este campo magnético variable va a inducir una tensión en el rotor según la Ley de inducción de Faraday:

\mathcal{E}=-N{d \Phi \over d t}

Entonces se da el efecto Laplace (ó efecto motor): todo conductor por el que circula una corriente eléctrica, inmerso en un campo magnético experimenta una fuerza que lo tiende a poner en movimiento. Simultáneamente se da el efecto Faraday (ó efecto generador): en todo conductor que se mueva en el seno de un campo magnético se induce una tensión.

El campo magnético giratorio, a velocidad de sincronismo, creado por el bobinado del estátor, 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.

La diferencia entre las velocidades del rotor y el campo magnético se denomina deslizamiento.

Contenido

Constitución del motor asíncrono

Circuito magnético

La parte fija del circuito magnético (estátor) es un anillo cilíndrico de chapa magnética ajustado a la carcasa que lo envuelve. La carcasa tiene una función puramente protectora. En la parte interior del estátor van dispuestos unas ranuras donde se coloca el bobinado correspondiente.

En el interior del estátor va colocado el rotor, que es un cilindro de chapa magnética fijado al eje. En su periferia van dispuestas unas ranuras en las que se coloca el bobinado correspondiente.

El entrehierro de estos motores es constante en toda su circunferencia y su valor debe ser el mínimo posible

Circuitos eléctricos

Los dos circuitos eléctricos van situados uno en las ranuras del estátor (primario) y otro en las del rotor (secundario), que esta cortocircuitado.

El rotor en cortocircuito puede estar formado por bobinas que se cortocircuitan en el exterior de la maquina directamente o mediante reóstatos; o bien, puede estar formado por barras de cobre colocadas en las ranuras, que han de ser cuidadosamente soldadas a dos anillos del mismo material, llamados anillos de cortocircuito. Este conjunto de barras y anillos forma el motor jaula de ardilla.

También existen motores asíncronos monofásicos, en los cuales el estátor tiene un devanado monofásico y el rotor es de jaula de ardilla. Son motores de pequeña potencia y en ellos, en virtud del Teorema de Leblanc, el campo magnético es igual a la suma de dos campos giratorios iguales que rotan en sentidos opuestos. Estos motores monofásicos no arrancan por si solos, por lo cual se debe disponer algún medio auxiliar para el arranque (fase partida :resistencia o condensador, polo blindado).

Conceptos básicos de los motores de inducción

La velocidad de rotación del campo magnético o velocidad de sincronismo está dada por:

n_{sinc} = {60 f_e \over p}

donde fe es la frecuencia del sistema, en Hz, y p es el número de par de polos en la máquina. Estando así la velocidad dada en revoluciones por minuto (rpm).

El voltaje inducido en cierta barra de rotor está dado por:

\mathcal{E}_{ind} = (\vec v \times \vec B) . \ell

donde

\vec v: velocidad de la barra en relación con el campo magnético

\vec B: vector de densidad de flujo magnético

\ell: longitud del conductor en el campo magnético

\times: representa la operación "producto vectorial"

Lo que produce el voltaje inducido en la barra del rotor es el movimiento relativo del rotor en comparación con el campo magnético del estátor.

Tipos Constructivos

El motor de jaula de ardilla consta de un rotor constituido por una serie de conductores metálicos (normalmente de aluminio) dispuestos paralelamente unos a otros, y cortocircuitados en sus extremos por unos anillos metálicos, esto es lo que forma la llamada jaula de ardilla por su similitud gráfica con una jaula de ardilla. Esta 'jaula' se rellena de material, normalmente chapa apilada. De esta manera, se consigue un sistema n-fásico de conductores (siendo n el número de conductores) situado en el interior del campo magnético giratorio creado por el estátor, con lo cual se tiene un sistema físico muy eficaz, simple, y muy robusto (básicamente, no requiere mantenimiento).

El motor de rotor bobinado tiene un rotor constituido, en vez de por una jaula, por una serie de conductores bobinados sobre él en una serie de ranuras situadas sobre su superficie. De esta forma se tiene un bobinado en el interior del campo magnético del estátor, del mismo número de polos (ha de ser construido con mucho cuidado), y en movimiento. Este rotor es mucho más complicado de fabricar y mantener que el de jaula de ardilla, pero permite el acceso al mismo desde el exterior a través de unos anillos que son los que cortocircuitan los bobinados. Esto tiene ventajas, como la posibilidad de utilizar un reostato de arranque que permite modificar la velocidad y el par de arranque, así como el reducir la corriente de arranque.

En cualquiera de los dos casos, el campo magnético giratorio producido por las bobinas inductoras del estátor genera unas corrientes inducidas en el rotor, que son las que producen el movimiento.

Como funciona

Dando inducción a cables que se encuentran alrededor de un armazón fijo llamado estátor, al circular corriente por la bobinas se induce un campo magnético que envuelve al motor, la corriente alterna de las bobinas hacen que los polos del campo magnéticos cambien entre positivo y negativo, la atracción y repulsión que se produce entre la bobinas y en alternador hace que gire el rotor.

Enlaces relacionados

Enlaces externos


Wikimedia foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем сделать НИР

Mira otros diccionarios:

  • Motor asíncrono — ► locución MECÁNICA Aquel cuya velocidad de rotación no coincide con exactitud con la frecuencia de la corriente que lo alimenta. * * * Los motores asíncronos son un tipo de motores eléctricos de corriente alterna. El motor asíncrono trifásico… …   Enciclopedia Universal

  • asíncrono — asíncrono, na (De a 2, sin y el gr. χρόνος, tiempo). adj. Se dice del proceso o del efecto que no ocurre en completa correspondencia temporal con otro proceso u otra causa. ☛ V. motor asíncrono …   Diccionario de la lengua española

  • motor — motor, ra (Del lat. motor, ōris). 1. adj. Que mueve. U. t. c. s. m.) 2. m. Máquina destinada a producir movimiento a expensas de otra fuente de energía. Motor eléctrico, térmico, hidráulico. 3. f. Embarcación menor provista de motor. 4. P. Ric …   Diccionario de la lengua española

  • Motor síncrono — Esquema de un motor síncrono. Los motores síncronos son un tipo de motor de corriente alterna. Su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectado y por el número de pares de… …   Wikipedia Español

  • Motor eléctrico — Campo magnético que rota como suma de vectores magnéticos a partir de 3 bobinas de la fase. Rotor de un motor eléctrico …   Wikipedia Español

  • Motor — (Del lat. motor.) ► adjetivo 1 Que mueve o produce movimiento: ■ ruedas motoras. IRREG. en femeninio también motriz ► adjetivo / sustantivo 2 Se aplica a la persona o la cosa que impulsa o hace que se desarrolle una actividad: ■ su ambición era… …   Enciclopedia Universal

  • asíncrono — ► adjetivo 1 Que no tiene sincronismo. ANTÓNIMO sincrónico ► adjetivo/ sustantivo femenino 2 INFORMÁTICA Se aplica a la modalidad de transmisión de datos en la que cada carácter llega precedido por un bit inicial y seguido de un bit final. * * *… …   Enciclopedia Universal

  • Motor de corriente alterna — Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan con corriente alterna. Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par. Un …   Wikipedia Español

  • Motor monofásico universal — El motor monofásico universal es un tipo de motor eléctrico que puede funcionar tanto con corriente continua como con corriente alterna. Contenido 1 Su constitución 1.1 Usos 2 Principio de Funcionamiento en corriente continua …   Wikipedia Español

  • Motor de corriente continua — Motores de CC de varios tamaños. El motor de corriente continua es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio. En la actualidad existen nuevas aplicaciones con motores eléctricos que no producen …   Wikipedia Español

Compartir el artículo y extractos

Link directo
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”