Estructura y Principios Operacionales del Motor Asíncrono

Constitución General de un Motor Asíncrono

A) Circuito Magnético

Desde el punto de vista del circuito magnético, el motor asíncrono es una máquina de entrehierro constante. La parte fija del circuito magnético es un anillo cilíndrico de chapa magnética, ajustado a una pieza que lo envuelve exteriormente y recibe el nombre de carcasa. La función de la carcasa es mecánica y en algunas ocasiones se prescinde de ella.

En la superficie interior del paquete magnético del estator van dispuestas las ranuras en las que se coloca el bobinado. Interior y concéntrica con el estator, va colocada la parte móvil del circuito magnético, la cual está constituida por un cilindro de chapa magnética fijado al eje directamente o mediante una pieza intermedia llamada cuerpo del rotor. Tanto el paquete magnético del estator como el del rotor son construidos de chapa magnética ordinaria de 0,5 mm de espesor.

B) Circuitos Eléctricos

Los dos circuitos eléctricos de un motor asíncrono van dispuestos: uno en las ranuras del estator, por lo que recibe el nombre de estatórico, y el otro en las ranuras del rotor, por lo que es llamado rotórico o secundario. El bobinado estatórico es alimentado por las corrientes de línea.

En cuanto al tipo de construcción, no es posible distinguir el estator de un motor asíncrono y el de un alternador. Por su parte, el bobinado rotórico admite diversas disposiciones, algunas solamente empleadas en esta clase de máquinas. En forma general, se distinguen:

• Rotores de cortocircuito
• Rotores de rotor bobinado

Clases de Rotor

Rotor en Cortocircuito (Jaula de Ardilla)

En el rotor en cortocircuito, el bobinado secundario está constituido por cierto número de barras de cobre colocadas en las ranuras, las cuales son cuidadosamente soldadas a dos anillos del mismo material, llamados anillos de cortocircuito. El conjunto de barras y anillos es de forma parecida a una jaula de ardilla.

Si en lugar de una sola jaula de ardilla se disponen en la periferia del rotor dos jaulas distintas, se obtiene el llamado rotor de doble ranura. Estas jaulas se construyen generalmente en aluminio fundido.

Rotor Bobinado

Los motores de rotor bobinado se distinguen porque el bobinado rotórico es construido siguiendo las leyes y reglas dadas para los bobinados de alternadores. Los principios de las fases del bobinado rotórico son conectados a tres anillos de latón o bronce, sobre los que frotan escobillas.

Condiciones Constructivas del Bobinado Rotórico

El bobinado rotórico exige determinadas condiciones constructivas derivadas de su relación con el bobinado estatórico:

• El número de polos del bobinado rotórico debe ser igual al del estator.
• El número de fases del bobinado rotórico puede ser igual o diferente del correspondiente al estator.
• Los números de ranuras del rotor y del estator deben ser diferentes para evitar puntos muertos en el arranque del motor.
• La tensión por fase del rotor es arbitraria, por lo que puede ser elegida a voluntad, bien de acuerdo con el reostato o para que la intensidad de corriente por anillo no sea excesivamente grande.

Funcionamiento del Motor Asíncrono

Fuerza Contraelectromotriz del Estator

El flujo giratorio corta los conductores del estator con una velocidad igual a la de sincronismo, generando en ellos fuerzas electromotrices elementales que, sumadas, dan lugar a la fuerza contraelectromotriz por fase del estator. Esta será alterna senoidal y de frecuencia igual a la de la red de alimentación.

Valor del Deslizamiento (Slip)

Como ya hemos mencionado, la velocidad de rotación del rotor es algo inferior a la velocidad de sincronismo.

Deslizamiento Absoluto

Recibe el nombre de deslizamiento absoluto la diferencia de velocidades entre el flujo giratorio y el rotor. Es decir:

n = n₁ - n₂

Deslizamiento Relativo

El deslizamiento relativo es el cociente que resulta de dividir el deslizamiento absoluto por la velocidad del flujo giratorio, y se expresa en tanto por ciento.