Principios Operativos y Control de Motores de Inducción

Características de Funcionamiento del Motor de Inducción

El motor de inducción está diseñado para funcionar con unos valores nominales de potencia y velocidad. Si el motor opera a esos valores, desarrolla el par nominal sobre la carga. En el momento del arranque, el par desarrollado por el motor es mayor que el par nominal. Después de desarrollar el par máximo, el motor entra en una zona estable. El motor deja de acelerar y se sitúa en el punto de funcionamiento P, que es el punto de funcionamiento nominal a plena carga. Si la carga aumenta, el motor debe suministrar mayor par y su velocidad disminuye. Si la carga disminuye, el par motor disminuye y la velocidad aumenta.

Arranque del Motor de Inducción

En el arranque directo, la intensidad de arranque (IA) es entre 6 y 10 veces mayor que el valor nominal. Debido a la alta intensidad de arranque, el motor se calienta y aumenta la caída de tensión en la línea. Para limitar la intensidad de arranque, el arranque se suele realizar por uno de los siguientes procedimientos:

• Arranque estrella-triángulo: Se conecta a la tensión nominal menor primero en estrella y luego en triángulo.
• Arranque por resistencias estatóricas o rotóricas: Resistencias en serie con los devanados.
• Convertidor de frecuencia: Varía la señal aplicada al motor (frecuencia).

Regulación de la Velocidad e Inversión de Giro

La regulación de la velocidad se realiza variando la velocidad de sincronismo. Esto se logra variando la frecuencia de alimentación con un convertidor de frecuencia o variando el número de pares de polos. La regulación de la velocidad también se puede realizar variando la tensión de alimentación. En los motores trifásicos de rotor en cortocircuito, el sentido de giro se invierte si se permutan dos fases de alimentación.

Pérdidas y Rendimiento en Motores de Corriente Alterna

Las pérdidas en los motores de corriente alterna se clasifican en:

• Pérdidas en el cobre: Ocurren en el devanado inductor y en el devanado de inducido (si es de rotor bobinado).
• Pérdidas en el hierro: Causadas por histéresis y corrientes parásitas o de Foucault, y por dispersión de flujo en el entrehierro.
• Pérdidas mecánicas: Debidas al rozamiento y la ventilación.

Motor Monofásico de Fase Partida

El motor monofásico de fase partida dispone en el estátor de dos devanados:

• Uno principal, en el que la corriente alterna que lo recorre crea un flujo alterno.
• Otro devanado auxiliar, desfasado 90º eléctricos respecto del principal, con hilo de menor sección (por lo que su resistencia es más elevada), y la corriente y el flujo creado desfasados respecto del principal.

La composición de ambos flujos crea un par de arranque que inicia el giro. Si el rotor gira, se induce una fuerza electromotriz (FEM) y se originan corrientes inducidas que fuerzan el movimiento de los conductores del rotor. El devanado auxiliar se desconecta automáticamente a una determinada velocidad por medio de un interruptor centrífugo. Se suele disponer de un condensador en serie con el devanado de arranque, aumentando el desfase entre las dos corrientes.