Fundamentos Técnicos y Funcionamiento de Motores Eléctricos

Especificaciones de la Placa de Características

En la placa de características de un motor se detallan parámetros fundamentales como: potencia, tensión, corriente, velocidad, frecuencia, tipo de conexión, grado de protección IP, factor de potencia (cos φ) y potencia en kW.

Averías Comunes y Mantenimiento

Las averías más frecuentes incluyen cortocircuitos, contactos a masa y problemas de polaridad 360°.

Tipos de Rotor y Deslizamiento

Rotor de Jaula de Ardilla

El sistema de jaula de ardilla puede estar asociado a anillos rozantes. Se emplea habitualmente en motores pequeños o en aquellos que no necesiten un elevado par de arranque. Durante el arranque, estos motores consumen una intensidad mucho mayor que su valor nominal, presentando un elevado deslizamiento y una gran resistencia.

Rotor Bobinado

El rotor bobinado se utiliza para obtener un mayor par de arranque.

Cálculo del Deslizamiento

El deslizamiento se define como la diferencia de velocidad y se calcula mediante la fórmula: s = [(n - n') / n] x 100.

Par y Velocidad en el Motor

• Par nominal: En su determinación influyen directamente la potencia y las RPM.
• Velocidad en un motor derivación: Se regula mediante un reóstato en serie con cada uno de los devanados.

Inversión de Giro y Reversibilidad

• Invertir motor monofásico: Se debe intercambiar la fase del devanado principal por la del auxiliar.
• Invertir en CC: Se logra al cambiar la conexión del polo inductor.
• Reversibilidad: Tanto los motores síncronos como los asíncronos son máquinas reversibles.

Componentes y Ajustes del Sistema Inductor e Inducido

• Polo inductor: Es el encargado de crear el campo magnético principal y las corrientes del inducido.
• Cojinetes: Son los rodamientos que sirven de soporte para el eje.
• Calado: Consiste en desplazar las escobillas para lograr una mejor conmutación.
• Reacción del inducido: Provoca el desplazamiento de la línea neutra, buscando que sea más perpendicular.
• Devanado de compensación: Su función es minimizar el contacto de las escobillas y equilibrar la reacción del inducido.

Configuración de Bobinas y Excitación

• Bobinas de excitación: Se construyen con muchas vueltas y un poco diámetro de hilo.
• Bobina de máquina shunt o serie: Se diseñan con pocas vueltas y un mucho diámetro.
• Uso de condensadores: Al incorporar un condensador, se obtiene un mayor par de arranque, aunque esto conlleva un mayor consumo.

Instrumentación de Medida

El zumbador es un aparato cuyo principio de funcionamiento es el de un transformador; se utiliza para medir derivaciones o cortocircuitos en el circuito.

Relación entre el Rotor y el Estator

1. El número de polos del rotor debe ser igual al del estator con el fin de obtener un mayor par de arranque.
2. El número de fases en el estator puede ser distinto al número de fases en el rotor.
3. El número de ranuras en el rotor debe ser distinto al número de ranuras en el estator.

Bobinados del Estator

Por lo general, los bobinados del estator se construyen alojados en ranuras. Se configuran de forma céntrica, con bobinas de distinta medida que pueden ser de hilo o platina, perfectamente barnizadas entre sí. Estos se agrupan de manera totalmente equilibrada, se conexionan los grupos y se identifican los principios y finales de cada una para establecer el número de polos y la polaridad correcta.

Clasificación de Motores según su Construcción

Motores Monofásicos de Inducción

• Motores con bobinados auxiliares de arranque.
• Motores con condensador.
• Motores con espiras en cortocircuito.

Motores con Colector

• Motores universales.
• Motores de repulsión.