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.

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