MOTORES MONOFASICOS

CAPITULO 2. El motor monofásico de inducción.

2.1 Introducción.
La necesidad del motor de inducción monofásico se explica de la siguiente forma:
existen muchas instalaciones, tanto industriales como residenciales a las que la compañía
eléctrica sólo suministra un servicio de ca monofásico. Además, en todo lugar casi siempre
hay necesidad de motores pequeños que trabajen con suministromonofásico para impulsar
diversos artefactos electrodomésticos tales como máquinas de coser, taladros, aspiradoras,
acondicionadores de aire, etc [6].
La mayoría de los motores monofásicos son “motores pequeños” de “caballaje
fraccionario” (menos de 1 hp). Sin embargo, algunos se fabrican en tamaños normales de
caballaje integral: 1.5, 2, 3, 5, 7.5 y 10 hp tanto para 115 V como para 230 V enservicio
monofásico y aun para servicio de 440 V entre los límites de 7.5 a 10 hp. Los tamaños
especiales de caballaje integral van desde varios cientos hasta algunos miles de hp en
servicio de locomotoras, con motores de serie monofásicos de ca [6].
Los motores monofásicos de inducción experimentan una grave desventaja. Puesto
que sólo hay una fase en el devanado del estator, el campo magnéticoen un motor
monofásico de inducción no rota. En su lugar, primero pulsa con gran intensidad, luego con
menos intensidad, pero permanece siempre en la misma dirección. Puesto que no hay
campo magnético rotacional en el estator, un motor monofásico de inducción no tiene par
de arranque. Es por ello que se emplean diversos métodos para iniciar el giro del rotor, y
por lo tanto existe unaclasificación de los motores monofásicos basada en los métodos
particulares de arranque.

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2.2 Construcción.
En cuanto a la construcción del motor monofásico de inducción, hay que señalar
que el rotor de cualquier motor monofásico de inducción es intercambiable con algunos
polifásicos de jaula de ardilla. No hay conexión física entre el rotor y el estator, y hay un
entrehierro uniforme entreellos.
Debido a que los motores monofásicos de inducción no generan por sí solos par de
arranque, se tienen dos devanados: el de marcha o principal; y el auxiliar o de arranque,
cuya finalidad es producir el giro del rotor.
Tanto el devanado principal como el auxiliar, están distribuidos en ranuras
espaciadas uniformemente alrededor del estator; sin embargo, el último se encuentra
alojadoen ranuras con orientación desplazada 90° en el espacio eléctrico con respecto a las
del devanado principal.

2.3 Teoría del doble campo giratorio.
Esta teoría establece que un campo magnético estacionario pulsante se puede
transformar en dos campos magnéticos rotacionales de igual magnitud pero de direcciones
opuestas. El motor de inducción responde a cada uno de los campos magnéticos porseparado y el par neto en la máquina será la suma de los pares debidos a cada uno de los
dos campos magnéticos [9].
Un motor de inducción monofásico responde a cada uno de los dos campos
magnéticos presentes en él; en consecuencia, el par inducido neto en el motor es la
diferencia entre las dos curvas par-velocidad (figura 2.1). Nótese que a velocidad cero no
hay par neto; por tanto, el motorno tiene par de arranque. La característica par-velocidad
de la figura 2.1 no es una descripción muy exacta del par en un motor de inducción
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monofásico, ya que está formada por la superposición de dos características trifásicas; y
además ignora el hecho de que ambos campos magnéticos están presentes simultáneamente
en el motor monofásico [9].

Figura 2.1. (a) Característicatorque-velocidad de un motor trifásico. (b) curvas par-velocidad de los dos
campos magnéticos estatóricos iguales y que rotan en direcciones opuestas [9].

Tanto el campo magnético directo como el inverso están presentes en un motor
monofásico y ambos son producidos por la misma corriente. Puesto que la corriente que
suministra el campo magnético estatórico inverso está limitada a un pequeño valor y...