bobinado

White Paper

07 2010

ALIMENTACIÓN
ELÉCTRICA DE MOTORES
ASÍNCRONOS
Author:

Franck Weinbissinger

Información general
Los motores asíncronos trifásicos son máquinas eléctricas de gran resistencia y bajo mantenimiento que se
utilizan de forma generalizada en la industria. Su aplicación es muy variada: ventiladores, bombas, máquinas
modulares de alta complejidad, máquinas quefuncionan con una precisión y un par de velocidad muy bajos,
máquinas dinámicas sofisticadas, máquinas de gran capacidad, etc.

Debido a los avances en la electrónica energética y al precio cada vez más bajo de los motores asíncronos,
muchas áreas de aplicación en las que antes se usaban motores de corriente continua ahora se sirven de un
motor asíncrono conectado a un variador de velocidad.
Losmotores asíncronos pueden necesitar la protección de un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI), ya
que, debido a los procesos que accionan, un corte repentino en la alimentación puede dañar la maquinaria y
comprometer la calidad del producto.

Normalmente, los motores asíncronos se componen de un estátor, que genera energía, y un rotor, que induce
corriente. De ahí que se denominen“motores o máquinas de inducción”.
Por lo general, la máquina asíncrona se utiliza como motor, aunque a veces puede emplearse como generador.
Dado que las máquinas asíncronas no tienen los mismos problemas de acoplamiento, control de velocidad y
voltaje que las máquinas síncronas, el generador asíncrono se usa para producir electricidad en instalaciones
pequeñas donde no se precisa vigilancia humana.También se emplea en sistemas de frenado, absorbiendo
energía cuando la máquina está conectada a una red de frecuencia constante (por ejemplo, absorbiendo la
potencia de frenado de una carga).
El frenado mediante la recuperación a velocidades de frenado cambiantes requiere una fuente de alimentación de
frecuencia variable para la máquina, o lo que es lo mismo, el uso de variadores. Asimismo,gracias a la electrónica
de potencia, los motores de inducción se utilizan cada vez más en las aplicaciones como generadores. Un buen
ejemplo son las turbinas eólicas.
En este documento se pretende ofrecer una explicación poco minuciosa de los problemas que surgen al
determinar qué tamaño de SAI se adapta mejor a los requisitos de alimentación del motor de inducción, ya sea
con o sinvariadores de velocidad. Este documento no puede utilizarse para diseñar la planta o seleccionar un
sistema SAI.

Power supply for asynchronous motors

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Motores no conectados a un variador
En la actualidad, las máquinas asíncronas se utilizan con frecuencia como motores, con una escala de potencia
que va desde unos cuantos vatios hasta varios cientos de kilovatios. En el casode las aplicaciones que requieren
una potencia superior a varios kilovatios, los motores asíncronos funcionan únicamente con fuentes de
alimentación de CA trifásicas.
Debido a la sensibilidad de un proceso o a la naturaleza crítica de determinadas aplicaciones, la red puede
sustentarse en un sistema de alimentación ininterrumpida o SAI.

Durante el proceso de arranque, las corrientes deirrupción pueden alcanzar unos valores de RMS entre 4 y 7
veces los valores nominales, mientras que el par aumenta hasta 1,5 a 2,4 veces el par nominal. Los tiempos de
arranque depende de la inercia de la masa en movimiento, la velocidad rotacional final y el par de aceleración del
motor.
Los valores pico de corriente son todavía mayores y pueden alcanzar 10 veces el valor de RMS nominal.
Lascorrientes de irrupción altas y la impedancia de línea provocan una caída de tensión en la línea de
distribución, sobre todo en el caso de las cargas cercanas al motor.
Existen muchas maneras de limitar las corrientes de arranque. Éstas son las más habituales:
Arranque Y/∆
Autotransformador
Arranque suave
En algunas aplicaciones muy especiales, el reóstato del rotor también es una...