Motores Asíncronos Trifásicos: Principios, Funcionamiento y Tipos

Los motores de inducción asíncronos trifásicos basan su funcionamiento en la generación de un campo giratorio en el estator que corta a los conductores del rotor y los hace girar.

Situando un imán en forma de U y un disco de cobre en perpendicular:

Según la ley de Faraday, aparecerá:

1. Un campo magnético giratorio que induce en el disco una f.e.m.
2. Al estar en cortocircuito, hace que aparezcan unas corrientes eléctricas por el mismo.
3. Estas originan un par de fuerzas que ponen en movimiento el disco.
4. Nunca se alcanza la velocidad de giro del imán.

Generación del Campo Giratorio

• Se colocan 3 bobinas desfasadas 120º en el estator.
• A cada una se conecta una fase de un sistema trifásico (i1, i2 e i3).
• Estas corrientes generan un campo magnético de carácter giratorio.
• La velocidad de giro dependerá del número de polos del estator: n = (60 × f) / p

Motor Asíncrono de Rotor en Cortocircuito

Componentes clave: estator, rotor, par, velocidad.

Trabajo en vacío: Deslizamiento del orden del 0.1 %.

Trabajo con carga nominal: Tiende a frenarse y aumenta en torno al 4 %.

Conexión de un Motor Asíncrono Trifásico

• Estrella: Se unen los finales Z-X-Y.
• Triángulo: Se unen los terminales (U-Z), (V-X), (W-Y).

Funcionamiento en Servicio del Motor

• Arranque: f.e.m. elevada que producirá una fuerte corriente que produce elevadas fuerzas mecánicas proporcionando un elevado par de arranque.
• Aceleración: Mismo sentido que el campo magnético, disminuyendo el deslizamiento y con él la f.e.m. inducida y la corriente.

Características: Característica par-velocidad. Características funcionales (tensiones, potencia, frecuencia, velocidad, nivel de protección, factor de potencia, etc.).

Pérdidas: Absorber, cobre, campo magnético, hierro, electromagnetismo, mecánica interna, mecánica, rendimiento.

Motor Asíncrono de Rotor Bobinado

Componentes: estator (jaula), rotor (insertando un devanado trifásico en las ranuras de un núcleo cilíndrico de chapas magnéticas, conectado en estrella y los tres terminales sobrantes se conectan a tres anillos rozantes).

A los anillos rozantes se conectan unas escobillas que permiten conectar unas resistencias externas para controlar la corriente rotórica.

La velocidad depende del número de polos del bobinado del estator y de la frecuencia de la corriente alterna suministrada a la máquina.

Regulación de Velocidad con Variadores de Frecuencia

Mediante un sistema electrónico a base de tiristores y transistores, principalmente, se puede regular la frecuencia de la corriente de alimentación del motor.

Motor de Dos Velocidades con Dos Devanados Separados

Este motor tiene dos devanados en el estator y cada uno de los devanados posee un número de polos acorde con la velocidad deseada.