Fundamentos Técnicos y Operativos de Motores de Inducción
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⚙️ Fórmulas Vitales
- Velocidad de sincronismo: ns = 60 * f / p
- Deslizamiento: s = (ns - n) / ns
- Frecuencia del rotor: f_rot = s * f_est
- Potencia mecánica interna: Pmi = 3 * R'rot * [(1-s)/s] * I'rot^2
- Aproximación a carga parcial: El deslizamiento es casi lineal con la carga: s/sN = P/PN = T/TN.
🎛️ Variador de Frecuencia
A frecuencia baja (f < 50 Hz)
- Se mantiene V/f constante (flujo constante).
- El par máximo se mantiene constante.
- La velocidad de deslizamiento en rpm (diferencia ns - n) se mantiene constante respecto al régimen nominal.
A frecuencia alta (f > 50 Hz)
- La tensión es constante (nominal), ocurre debilitamiento del campo.
- La potencia máxima se mantiene constante (igual a la nominal).
- El par máximo disminuye.
🧲 Parámetros del circuito (Modificaciones)
- Si aumenta Xcc (inductancias de dispersión): Cae en picado el par máximo.
- Si aumenta Xmu (ej. haciendo el entrehierro más estrecho): Baja el consumo de reactiva y mejora el factor de potencia. Apenas afecta al par.
- Si aumenta R'rot (ej. conectando resistencias en rotor bobinado): Aumenta muchísimo el par de arranque y reduce la corriente de arranque.
⚡ Efecto Skin y diseño de rotor (Arranque)
- Barras profundas y estrechas: En el arranque, la frecuencia en el rotor es muy alta (50 Hz). La corriente se "empuja" al entrehierro (exterior).
- Consecuencias: La resistencia efectiva sube y la inductancia baja.
- Resultado: Aumenta el par de arranque y disminuye la corriente de arranque.
📖 Teoría rápida
- Régimen generador: Siempre ocurre si n > ns (el rotor va más rápido que el campo). El par interno intenta frenar la máquina.
- Rendimiento máximo: Nunca ocurre en el punto nominal. Se da siempre a una carga parcial (entre vacío y nominal).
- Campos magnéticos en régimen permanente: El campo creado por el rotor y el creado por el estator giran a la misma velocidad.
- Pérdida de fase / Alimentación CC: Si solo conectas dos terminales (se corta una fase o se aplica corriente continua), el campo giratorio desaparece y pasa a ser un campo pulsante de orientación fija.
- Arranque estrella-triángulo: Al usarlo, el par máximo baja (a un tercio), pero la velocidad a la que se da ese par máximo no varía.