Tegnologo Electricista

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Motores de corriente alterna
Autor: Daniel Sosa

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Presentación del curso
Un motor es una máquina motriz, es decir, un aparato que convierte una forma cualquiera de energía en energía mecánica de rotación o par. Un motor eléctrico convierte la electricidad en fuerzas de giro por medio de laacción mutua de los campos magnéticos. En este curso aprende sobre los motores eléctricos que funcionan con corriente alterna. A lo largo de los capítulos podrás conocer sobre el motor asincrónico trifásico, el funcionamiento de un motor elemental, los aspectos relacionados con la estructura del motor y muchos otros temas que te serán de ayuda para profundizar y ahondar en la materia.

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1. El motor asincrónico trifásico
MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA Existen distintos tipos de motores que funcionan en CA que, obviamente, poseen diferentes prestaciones, que los hacen útiles para uno u otro tipo de trabajo. De todos ellos, son los motores asincrónicos, y en particular los trifásicos, los más utilizados cuando se requiere una fuente depropulsión de energía eléctrica. Ello se debe fundamentalmente a su sencillez constructiva, que los hace fáciles de mantener, a su robustez, a su costo relativamente bajo en relación con motores de igual potencia pero de otras tecnologías y su excelente relación entre potencia y tamaño. EL CAMPO ROTANTE Consideremos un conjunto de tres bobinas idénticas colocadas de manera tal que sus ejes formanángulos de 120º y alimentadas desde una red trifásica, es decir con tensiones desfasadas 120º en el tiempo. Cada una de estas bobinas generará un campo magnético, estos campos, en virtud del desplazamiento espacial de las mismas, se encontrarán desplazados en el espacio y, como consecuencia del desfasaje de las tensiones que les dan origen, también estarán desplazados en el tiempo.

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Esta situación se pone de manifiesto en las figuras de más arriba, la de la derecha muestra las tres bobinas conectadas en estrella (aunque el mismo análisis que haremos a continuación podría efectuarse con una conexión en triángulo), se observan también flechas que representan los campos magnéticos, el sentido que se muestra es el que hemos elegidoarbitrariamente para representar el campo cuando toma valor positivo. La figura de la izquierda muestra la variación temporal de los tres campos a los que hemos llamado BR, BS y BT en correspondencia con los nombres asignados a las fases del sistema trifásico que los origina Entonces, en cualquier instante tendremos, en el centro del conjunto de bobinas, un campo magnético Bo resultante de la suma delos tres vectores. Los diagramas de la izquierda muestran estos tres vectores y su suma en tres instantes de tiempo diferentes, sin necesidad de entrar en demasiados detalles es fácil ver que la resultante cambia de posición a medida que transcurre el tiempo aunque su módulo permanece constante, resulta obvio que el vector está girando y que su velocidad angular se corresponde con la frecuencia dela tensión. (Al final de este texto, en el apéndice A se demuestra matemáticamente lo que acaba de verificarse con el análisis gráfico).

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Un simple análisis adicional, similar al anterior, permite verificar que el intercambio entre dos de las fases que alimentan las bobinas da como resultado la inversión en el sentido de giro del campo.

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2. Funcionamiento de un motor elemental
Supongamos ahora que dentro de este campo magnético rotante colocamos una espira conductora en cortocircuito y que esta espira tiene la posibilidad de girar, verificaremos a continuación que es precisamente esto lo que hará, comenzará a girar siguiendo el movimiento del campo. En principio, la...