Motor Asíncrono Trifásico: Funcionamiento, Arranque y Regulación de Velocidad

Motor Asíncrono Trifásico

Motor asíncrono trifásico: genera un campo magnético en el estator que coincide con la velocidad asíncrona, lo que corta a los conductores del rotor y los hace girar.

Campo magnético giratorio

En el estator de un motor se alojan 3 bobinas desfasadas entre sí 120º, cada una conectada a las fases, creando un campo magnético giratorio. Si I1, I2 e I3 se observan, puede verse cómo se crea un campo giratorio a lo largo de los ciclos. La velocidad asíncrona del campo giratorio depende del número de polos de los devanados del estator y de la frecuencia.

Motor asíncrono trifásico de rotor en cortocircuito

En el estator se colocan bobinas que crean un campo magnético giratorio que se extiende en ranuras en el núcleo de chapa magnética. Están desfasadas 120º y sus 6 terminales se conectan a la caja de bornes. El rotor es cilíndrico y tiene conductores de aluminio.

Funcionamiento

Las bobinas recorridas por un sistema trifásico originan en el estator un campo magnético giratorio. Los conductores del rotor son barridos por dicho campo magnético, lo que induce en ellos una fuerza electromotriz (f.e.m.). Como están en cortocircuito, se crea una corriente que, con el campo magnético, da lugar a fuerzas que ponen en movimiento el rotor. El rotor no puede alcanzar la velocidad del campo magnético debido al deslizamiento, que varía con la carga mecánica que arrastra.

Arranque

Al conectar las bobinas, el campo giratorio corta los conductores del rotor e induce en ellos una f.e.m., produciendo una corriente en el rotor. Al interactuar con el campo magnético, se produce una fuerza mecánica que actúa sobre el rotor, proporcionando un fuerte par de arranque.

Sistemas de arranque

• Arranque directo: para motores de pequeña potencia (esquema marcha-paro).
• Estrella-triángulo: para motores hasta 11 kW. Al conectar en estrella, cada bobina queda sometida a una tensión inferior a la de triángulo, y el par se reduce a 1/3 (esquema estrella-triángulo).
• Resistencias estatóricas: reducen la tensión mediante resistencias conectadas al estator.
• Autotransformador: conecta un transformador trifásico en la alimentación del motor, reduciendo la tensión y la corriente de arranque.

Inversión de giro

En un motor asíncrono trifásico se consigue invirtiendo dos fases del motor.

Regulación de velocidad

La velocidad depende del número de polos del rotor y de la frecuencia, y puede regularse con tiristores.

Motores de dos velocidades

Los devanados tienen varias posibles conexiones para variar el número de polos y, con ello, la velocidad (esquema estrella-triángulo).

Motor Monofásico de Fase Partida

El devanado auxiliar se conecta en paralelo con el principal. Es conveniente desconectar el auxiliar una vez que el rotor alcanza el 75 % de la velocidad. Para invertir el giro basta con invertir la conexión del devanado auxiliar.

Con condensador de arranque

El condensador se conecta en serie con la bobina auxiliar, aumentando el par de arranque según el condensador. Tras arrancar, se desconecta. Hay motores en los que el condensador y el devanado auxiliar se mantienen conectados en paralelo con el devanado principal (funcionamiento silencioso).

Motor de espira en cortocircuito

Se emplea para potencias pequeñas, con rotor de jaula de ardilla. En el estator se enrolla la bobina principal; en parte extrema de cada polo se coloca una espira de cobre en cortocircuito. El devanado principal crea un campo magnético que atraviesa el rotor y la espira en cortocircuito del estator, en la que se produce una f.e.m., creando un par de arranque.

Motor trifásico en monofásico

Se conecta una fase con un condensador.