Factores Clave en el Funcionamiento y Arranque de Motores Asíncronos

Influencia del Valor de la Tensión de Alimentación

El momento de rotación de un motor asíncrono es directamente proporcional al cuadrado del valor de la tensión de alimentación. El flujo que recorre el circuito magnético del motor es directamente proporcional a la tensión en bornes. Por otra parte, sabemos que la f.e.m. generada en el bobinado del rotor es proporcional al valor del flujo magnético, por lo que, también la intensidad de corriente rotórica varía en proporción directa con la tensión en bornes del motor. En resumen, dicho momento de rotación es directamente proporcional al cuadrado de la tensión. La variación de la tensión en bornes de un motor asíncrono influye asimismo sobre el valor de su potencia útil.

Influencia de la Frecuencia

El momento de rotación de un motor asíncrono varía en proporción inversa al cuadrado del valor de la frecuencia de las corrientes de alimentación. El valor del flujo magnético del motor es inversamente proporcional al valor de la frecuencia. Por otra parte, sabemos que la fuerza electromotriz rotórica depende del valor del flujo magnético, por lo que, al igual que éste, las corrientes que recorren los conductores del bobinado del rotor varían en proporción inversa con la frecuencia de la red. Por su parte, la potencia útil varía en proporción inversa de la frecuencia.

Influencia del Deslizamiento sobre el Momento de Rotación

El valor del momento de rotación de un motor asíncrono depende de su deslizamiento. En efecto, la corriente rotórica, uno de los factores del momento de rotación, es proporcional al valor de la f.e.m. generada en los conductores del rotor, por lo que en definitiva depende del deslizamiento. En función del momento de rotación de un motor asíncrono podemos distinguir distintos estados de funcionamiento:

• Sincronismo

  En el supuesto de que la velocidad del rotor sea igual a la velocidad de sincronismo resulta nulo el momento de rotación, ya que entonces no existen corrientes en los conductores del rotor, debido a que no cortan al flujo giratorio. En resumen, el momento de rotación correspondiente a la velocidad de sincronismo es de valor nulo.

• Vacío

  Cuando un motor asíncrono funciona en vacío no da potencia útil, pero su órgano giratorio encuentra cierta resistencia mecánica debida a los rozamientos y ventilación.

• Carga Nominal

  Cuando el motor está sometido a la potencia nominal, los conductores del rotor deben ser recorridos por una corriente de intensidad suficiente para crear el momento de rotación correspondiente. Esto exige que aumente el deslizamiento del rotor (o lo que es igual, que disminuya su velocidad), a fin de que se genere mayor fuerza electromotriz en el bobinado rotórico.

• Momento de Rotación Máximo

  Se da el nombre de momento de rotación máximo de un motor asíncrono al mayor de los valores que puede producir. La velocidad a la cual se presenta el momento de rotación máximo recibe el nombre de velocidad crítica.

Puesta en Marcha del Motor Asíncrono

Generalidades

Al elegir un motor asíncrono se deben tener en cuenta las condiciones del arranque (si es en vacío, con carga reducida, a media carga, a la carga nominal o con sobrecarga) y el tiempo de duración del arranque. En el proceso de puesta en marcha se pueden distinguir dos periodos: Arranque (estando el rotor parado se aplica la tensión correspondiente al bobinado del estator) y periodo de aceleración (tiempo desde el arranque hasta que el rotor alcanza la velocidad de funcionamiento).

Arranque del Motor Asíncrono

En el arranque de un motor asíncrono se presentan los dos problemas siguientes: el motor debe producir el momento de rotación suficiente para vencer la resistencia que ofrecen los mecanismos accionados por él mismo y la intensidad de corriente absorbida en el arranque no debe ser excesiva, para evitar las desagradables oscilaciones de tensión de la red de alimentación. Supuesto el rotor parado, al conectar el estator a la línea de alimentación, se genera en el bobinado rotórico una f.e.m. de valor importante ya que, en tales condiciones, la frecuencia rotórica es igual que la de la red. En consecuencia, la corriente que recorre los conductores del rotor toma una elevada intensidad, lo que determina las dos consecuencias siguientes: fuerte momento de arranque y elevada corriente absorbida de la red de alimentación del bobinado primario.