FUNDAMENTOS MOTORES DE INDUCCION

FUNDAMENTOS SOBRE MOTORES MONOFÀSICOS

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I -. ALGUNOS ASPECTOS TEORICOS SOBRE EL MOTOR MONOFASICO.
Para todos los efectos se demuestra que al aplicar una fuente monofásica a un devanado de
una máquina eléctrica de inducción con rotor en jaula de ardilla, no se producirá ninguna
fmm, giratoria neta y tampoco se podrá desarrollar ni contar con un par mecánico que le
permita a la máquina iniciar sugiro.
El motor de inducción monofásico es el único motor que no puede desarrollar un campo
giratorio, en su configuración normal, no puede desarrollar un par motor neto, a no ser que se
use algún método de arranque para provocar que el rotor al menos empiece a girar (inicie el
corte de líneas de flujo magnético). Este fenómeno hace que el motor, cuyo rotor está en la
jaula de ardilla, resulta serequivalente a un transformador cuyo secundario está en
cortocircuito. Si se asume que el flujo del estator gira en sentido horario, entonces en el rotor
se inducirá una corriente, tal que causará una fmm en dirección opuesta al flujo inductor y por
ende, el eje magnético del rotor permanecerá en línea con el eje magnético del estator, no
generándose ningún campo giratorio, no produciéndoseninguna acción de giro y
manteniéndose el rotor como amarrado al campo inductor que genera la señal monofásica al
ser aplicada en el estator.
De esta forma si se le aplica alguna fuerza mecánica externa en algún sentido (rotación por
empuje con la mano), se crea la acción correspondiente al motor de inducción y el motor
acelerará hasta una velocidad cercana a la de sincronismo. En este caso, el flujomagnético
inducido en el rotor tiene una dirección que está a 90 grados eléctricos con respecto a la
línea central del flujo del estator y que resulta de la aplicación de la ley de Lenz. La dirección
del eje (+90 ó –90), marcará el sentido en que girará el motor al aplicar la fuerza externa. El
flujo causado por la velocidad de cambio en el voltaje (speed voltage), es llamado flujo en el
eje decuadratura (q) y se produce en los conductores del rotor al cortar éstos el flujo de los
polos principales (d). Bajo estas circunstancias, en el rotor se induce una fem que siempre
estará en fase y que da origen a una corriente en cuadratura, con evolución temporal de los
dos flujos (d y q) y la generación del par resultante no nulo en el motor monofásico a partir
de la existencia del campo encuadratura originado, en este caso por una fuerza externa
(golpe de mano). El sentido en que el motor emprenderá su marcha será aquel en el que sea
aplicada la fuerza mecánica externa.
Para sustituir la fuerza mecánica aplicada externamente, se recurre a crear un campo
giratorio a partir de una fuente monofásica aplicada mediante el uso de dos devanados en el
estator ubicados físicamente encuadratura, que constituyen lo que se conoce como “fase
partida”. El devanado principal suple el flujo de eje directo (d) y el devanado auxiliar,
desplazado 90 grados eléctricos con respecto al primero, suple el flujo de eje en cuadratura
(q). Este último devanado es llamado “devanado de arranque”, mientras el primero es
llamado “devanado de marcha”. Para lograr esta partición de la fase se coloca undispositivo denominado “suiche centrífugo” en serie con el devanado de arranque, de tal
forma que, durante el arranque, se genere un verdadero campo giratorio en cuadratura,
semejante al que se requiere para que se dé la acción del motor de inducción. Esta partición
de fase se suele acompañar de una diferenciación en los parámetros típicos (X y R) de los
dos devanados o incluso con la introducción decapacitores que ayuden a aumentar el
ángulo de desfase entre las corrientes que, durante el arranque, circularán por ambos
devanados, pudiendo ser desconectado el devanado de arranque mediante el “suiche
centrífugo”.

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El par desarrollado por el motor en el arranque (Tarr), es proporcional al producto de las
corrientes circulando, a rotor bloqueado por...