Motor de inducción monofásico

Universidad de Costa Rica Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Eléctrica

IE 0516 Máquinas Eléctricas II Tema 1: Motor de Inducción monofásico

Ing. Óscar Sánchez Salazar.

IE 0516 Máquinas Eléctricas II Esc. Ingeniería Eléctrica. UCR

Tema 1: Motor monofásico de inducción Ing. Óscar Sánchez Salazar

Sobre la utilización de este material
El presente material es para usoexclusivo del curso IE 0516 Máquinas Eléctricas II de la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Costa Rica. Tiene como único objetivo facilitar el estudio de tópicos que difícilmente pueden ser abarcados por un solo libro. Es por ello que me di a la tarea de buscar la bibliografía adecuada para cada tema, tomar las mejores definiciones y explicaciones más pedagógicas, hacer ajustes deorden, introducir aspectos propios y ejercicios representativos, entro otros, basados en la experiencia tanto como estudiante así como de profesor, de tal manera que el o la estudiante tenga en sus manos un material que lo guíe en su proceso de aprendizaje. Sin embargo este material no pretende convertirse en una especie de texto oficial del curso sino, como ya dije, tan solo brindar una ayudaimportante al estudiante.

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Tema 1: Motor monofásico de inducción Ing. Óscar Sánchez Salazar

Introducción
Los motores monofásicos son los motores eléctricos más conocidos porque se utilizan en la industria, el comercio y las aplicaciones domésticas como lavadoras, ventiladores, refrigeradores y herramientas portátiles. En general seemplean cuando no se dispone de potencia trifásica. En el curso de máquinas eléctricas I fue posible estudiar la operación del motor de inducción trifásico, el cual emplea un sistema ingenioso de colocación de tres devanados de fase idénticos, espaciados 120° mecánicos entre sí. Cuando estos devanados se excitan por medio de un suministro trifásico balanceado, establecen un campo magnético uniformeque gira alrededor de la periferia del rotor a velocidad síncrona. La acción de corte del flujo induce una fuerza electromotriz (fem) y con ello una corriente en los conductores del rotor. La interacción de la corriente del rotor y el campo magnético rotatorio hace que el rotor gire a una velocidad menor que la velocidad síncrona del motor. En el capítulo siguiente se darán las respuestas a lassiguientes preguntas 1. ¿Qué sucede cuando una de las tres fases del suministro no está conectada al motor? 2. ¿Qué sucede si se excita solo una de las tres fases del motor? Estas respuestas se obtendrán del estudio detallado de la producción de FMM en las máquinas eléctricas, de su comportamiento giratorio o estacionario.

1.1 Campo magnético y FMM producida por un devanado concentrado de pasodiametral
Considere una bobina de espiras representada por el esquema simplificado de la Figura 1.1. Se determinará la forma de la distribución tanto del campo magnético como de la FMM a lo largo del entrehierro. La bobina está recorrida por una corriente de Amperes, que en principio se supondrá DC.

Figura 1.1 Bobina de paso diametral y sentido de campo magnético que produce. [Fraile]

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Tema 1: Motor monofásico de inducción Ing. Óscar Sánchez Salazar

En la Figura 1.1 se han representado las líneas de campo magnético que produce la bobina, estas líneas atraviesan radialmente el entrehierro y se cierran por los núcleos ferromagnéticos del estator y el rotor. El sentido de las líneas de inducción viene determinado por laregla de Ampère de la mano derecha y van de la cara izquierda de la bobina a la cara derecha. Desde el punto de vista del entrehierro de la máquina, la parte izquierda del estator se comporta como un polo norte, ya que las líneas de inducción magnética se dirigen del material ferromagnético del estator al entrehierro pasando después al rotor, mientras que la parte derecha del estator se...