escala

I.T.EXP.M. Y OO.PP.

TECNOLOGÍA ELECTRICA

TEMA 6. – Fundamentos de las máquinas rotativas de
corriente alterna.
CONTENIDO:
6.1. El motor asíncrono trifásico, principio de funcionamiento.
6.2. Conjuntos constructivos.
6.3. Potencia, par y rendimiento.
6.4. Comparación entre motores de rotor bobinado y tipo de jaula.
6.5. Arranque de los motores de inducción.
6.6. La Máquina síncronatrifásica, principio de funcionamiento.
6.7. Rendimiento, Potencia y Par.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN

INTRODUCCIÓN:
Comenzaremos clasificando las máquinas eléctricas de forma genérica:
1.- ESTÁTICAS

•

Transformadores

2.- ROTATIVAS
2.1. Corriente Alterna
2.1.1. Asíncronas
• Motores
•
Generadores
2.1.2. Síncronas
• Motores
• Generadores (Alternadores)
2.2. Corriente Continua
•Motores
• Generadores (Dinamo)
2.3. Motores de Corriente Alterna con Colector
3.- LINEALES

•

Motor de Inducción lineal

Todas las máquinas anteriores se basan en la ley de Faraday-Lentz:

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e=−

dφ
dt

siendo e la tensión que aparece en el INDUCIDO a partir de un flujo de corriente φ
provocado en elINDUCTOR. Para LA clasificación anterior:
Máquinas Asíncronas o de Inducción

ESTATOR ⇒ INDUCTOR
ROTOR ⇒ INDUCIDO

Máquinas Síncronas

ESTATOR ⇒ INDUCIDO
ROTOR ⇒ INDUCTOR

Máquinas de Corriente Continua

ESTATOR ⇒ INDUCTOR
ROTOR ⇒ INDUCIDO

Máquinas Lineales
(con desplazamiento lineal)

ESTATOR ⇒ INDUCIDO
ROTOR ⇒ INDUCTOR

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6.1. EL MOTOR ASÍNCRONO TRIFÁSICO. PRINCIPIO DE
FUNCIONAMIENTO.
Si alimentamos el estator de una máquina asíncrona (inductor) con un sistema
trifásico equilibrado (estrella o triángulo) generaremos en este un campo
magnético giratorio que producirá un arrastre sobre el rotor.

U

U
N
Y

Z

Y

Z

+

+

+

+

+

Rotor
W

+

S

V
X

W

V
XEstator

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Notaremos con p al número de pares de polos que compongan el circuito
magnético inductor. Para p=1 la velocidad del campo magnético giratorio
(rad/seg) será igual a la pulsación de la corriente trifásica de alimentación:
ω = 2π f =

2π .n
60

siendo n la velocidad del campo magnético giratorio ( enr.p.m.), ω la pulsación de
la red (rad/seg) y f la frecuencia de la red (estator).
La velocidad de sincronismo o giro del campo eléctrico inductor será:

60 f 1
p
La velocidad del Rotor en r.p.m. ( n2 ) será siempre menor y aproximada a n1.
Para un solo par de polos, el ciclo completo de la señal de corriente induce la
misma cantidad de revoluciones por minuto que el campo magnético giratorio.Para una máquina tetrapolar (p=2; existirán 2 bobinas en serie por cada fase
ocupando cada una un paso polar ).
S
n1 =

+ +
N

+N

+

++
S
En este caso un ciclo completo de la señal de corriente corresponde a media
vuelta del campo magnético giratorio ( n1 = 30 f1 )
Para p=1 360o eléctricos ⇒ 360o geométricos
Para p=2 360o eléctricos ⇒ 180o geométricos
Qe = p Qg
Siendo Qe elángulo eléctrico, y Qg el ángulo geométrico.
Definiremos el deslizamiento S con la relación

n1 − n 2
x100
n1
Este deslizamiento será directamente proporcional al par resistente del motor
(por corrientes inducidas) e inversamente proporcional a su tamaño.
En parámetros de frecuencia rotórica (f2) y del estator (f1) podemos considerar
S (%) =

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n1 − n2 =

60 f 2
p

⇒

f2 = s f1

La Característica Mecánica del motor, es la curva que relaciona el Par Motor
(N.m) con la velocidad del rotor n2 (r.p.m.)
Par (Nm)
Par motor

Par resistente

Par de arranque

Sincronismo (n1=n2)

0

n2 (rpm)

El arranque se producirá siempre que el par motor de arranque sea mayor que el
par resistente (µa >...