Maquinas De Corriente Continua y Corriente Alterna

MÁQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA

Clasificación de las máquinas rotativas de corriente alterna
Las máquinas rotativas de corriente alterna se clasifican en:
Síncronas: son aquellas en las que la velocidad de giro del rotor es la misma que la velocidad de giro del campo magnético. Son poco utilizadas, empleándose solo en aplicaciones muy especificas.
Asíncronas o de inducción: en las que lavelocidad de giro del rotor es inferior a la de rotación de campo magnético. La amplia mayoría de los motores empleados son asíncronos trifásicos debido a su sencillez, rendimiento y robustez, además pueden ser empleados en instalaciones monofásicas mediante la conexión de un condensador. Por ello nos vamos a centrar en este tipo de motores.

Generación del campo magnético giratorio
El campo creadopor una corriente senoidal al circular por una bobina es también senoidal, es decir, que cambia de sentido en el tiempo pasando en cada inversión por cero.
Para conseguir el giro del rotor en los motores CA es necesario crear un campo giratorio que mediante acoplamientos magnéticos provoque el giro.
El giro del campo se consigue como resultante de dos o más campos senoidales desfasados entresi.
La suma de los campos generados por cada fase de un sistema polifásico produce en cada instante un campo resultante cuyo sentido es giratorio.

La velocidad de giro del campo o velocidad de sincronismo (ns) es igual a: [rpm]
donde, f es la frecuencia de la red (Hz) y p es el número de pares de polos del motor.
Estructura de los motores asíncronos trifásicos
El estator o inductorestá formado por un cilindro de planchas de hierro ranurado en su cara interior de forma que en el interior de las ranuras se coloquen las bobinas inductoras.
Las bobinas inductoras se conectan a los bornes de salida que suelen ser seis: dos por bobina. Los bornes se designan como U,V,W a las entradas de las bobinas y X,Y,Z a las salidas.
Según como se conecten esos bornes exteriormente, sepuede lograr una conexión en estrella o en triángulo de las bobinas inductoras de los motores asíncronos.

Conexión estrella:                 Conexión triángulo:              
SOBRE MOTORES TRIFÁSICOS
El rotor o inducido está formado por una bobina cortocircuitada montada sobre las ranuras de un cilindro formado por placas de hierro fijas a un eje.  El rotor puede presentar lassiguientes formas:
• Rotor en jaula de ardilla,  formado por una serie de barras de cobre o aluminio dispuestas en cilindro y unidas en los extremos a dos anillos que las cortocircuitan. Su disposición recuerda a una jaula giratoria para roedores, de ahí su nombre.
• Rotor bobinado,  formado por una bobina cuyos extremos se conectan a dos anillos dispuestos en el eje y aislados entre si,sobre los que se deslizan unas escobillas que permiten conectar la bobina a un circuito exterior.

Funcionamiento
Si dentro del campo giratorio colocamos una bobina cortocircuitada con su eje perpendicular al campo, según la ley de Faraday, se inducirá en la misma una fem de valor:
Esa fem produce en la bobina una corriente que provoca el giro de la misma ya que al circular en el interior deun campo magnético se genera un par de fuerzas. La variación del flujo que “ve” la bobina es proporcional a la velocidad relativa del campo rotatorio respecto a la velocidad de giro del rotor,  es decir a:
donde, nrel es la velocidad relativa, ns es la velocidad de giro del campo y n es la velocidad de rotación del motor.
Las velocidades del campo y del rotor no pueden llegar nunca a alcanzarse,ya que la bobina dejaría de “ver” el campo como variable, desapareciendo la fem inducida, la corriente y el par de fuerzas.
La diferencia relativa expresada en % entre las velocidades de giro del campo magnético y la del rotor recibe el nombre de deslizamiento del motor asíncrono.

Maniobras en los motores asíncronos trifásicos
Arranque: Al aplicar tensión a las bobinas inductoras del...