Cartas a maría elena [josé luis mejía]

1.1 PRINCIPIOS DEL MOTOR DE INDUCCIÓN (CA)
Desde hace mucho tiempo el motor de inducción del tipo jaula de ardilla ha sido el caballo de batalla de la industria por su simplicidad, fuerte construcción y bajo costo de fabricación. Con el empleo cada vez más extenso de controles electrónicos por ajuste de frecuencia, el motor de inducción de corriente alterna (CA) parece encontrarse en ventajapara mantener su liderazgo. A fin de obtener un funcionamiento óptimo, es importante que el usuario tenga un conocimiento adecuado de los principios y características de operación tanto de los motores de inducción como de su control.

1.1.1 Partes principales
Un motor de inducción está constituido por dos componentes básicas: una parte estacionaria o estator y una parte giratoria o rotor. En lafigura 1-1 se muestra una sección del circuito magnético de un motor de inducción trifásico tipo jaula de ardilla. El núcleo del estator está formado por laminaciones (láminas) de acero eléctrico de aproximadamente 0.5 mm de espesor, troqueladas individualmente y unidas entre sí por cordones de soldadura u otro procedimiento equivalente que permita mantener alineadas las ranuras que servirán dealojamiento a las bobinas.
Básicamente, las ranuras pueden ser de dos tipos: abiertas o semicerradas, como se muestra en la figura 1-2. En el primer caso, es posible insertar bobinas preformadas hechas de alambre magneto de sección cuadrada o rectangular, que deben ser aisladas por completo antes de insertarlas. Las bobinas quedan perfectamente sujetas al insertar en la ranura prevista una cuña dematerial aislante rígido, cortada a dimensiones precisas. En el caso de ranuras semicerradas, primero es necesario recubrir la ranura con una capa de material aislante y luego insertar las bobinas devanadas previamente con alambre magneto de sección redonda en un molde de dimensiones adecuadas. Este segundo método se emplea en motores de bajo voltaje y hasta de 300 hp aproximadamente, mientras queel de bobinas preformadas se utiliza para potencias mayores o para voltajes superiores a 600 V.
En los dos casos mencionados se acostumbra a impregnar el conjunto de laminaciones y bobinas con un barniz aislante, ya sea por inmersión o al vacío, y posteriormente someterlo a un proceso de curado a fin de obtener un conjunto de alta resistencia mecánica y dieléctrica, que permita a la vez una mejortransmisión del calor.
EI núcleo del rotar también está formado por láminas de acero eléctrico punzonadas en la parte central. En la figura 1-3 se muestran las formas usuales empleadas para las ranuras del rotor.
En máquinas hasta de 300 o 400 hp la jaula del rotar por lo común es una armazón fundida de aluminio de una sola pieza que comprende las barras, los aros extremos, las aletas deenfriamiento y las protuberancias que facilitan el balance o equilibrio dinámico del rotar (fig. 1-4). En motores grandes se insertan barras desnudas de cobre o latón en cada ranura, las cuales se sueldan a los aros o anillos de los extremos para formar la jaula cilíndrica.
Por lo general, los rotores se someter a un tratamiento térmico que permite reducir las pérdidas superficiales y sirve a la vezpara hacer un ensamblaje en caliente con el eje (o flecha). El rotor queda soportado por los cojinetes, que mantienen un entrehierro (espacio de aire) uniforme y de dimensiones reducidas.

1.1.2 Campo magnético rotatorio
En la figura 1-5a se representa en forma esquemática el estator de un motor trifásico de dos polos. En un motor real, el devanado de cada fase está distribuido en las ranuras delestator, pero el hecho de considerarlos concentrados como se indica en la figura no altera los resultados.
En dicha figura se representa la corriente trifásica que circula por las bobinas. Como puede verse, la corriente en la fase A sólo puede producir una fuerza magnetomotriz (FMM) vertical hacia arriba o hacia abajo, según el sentido de la corriente. Igualmente, las fases B y C sólo podrán...