Mecanismo

MÁQUINAS ASÍNCRONAS.
1.- Introducción.
Las máquinas asíncronas, o de inducción, han tenido un éxito espectacular en su
implantación como elemento motor en las aplicaciones industriales de cierta potencia. De
hecho, la práctica totalidad de los motores eléctricos de las características señaladas son
motores de inducción.
En cambio, entre los motores de baja o muy baja potencia, y entre losequipos de
generación, las máquinas de inducción no han tenido demasiado éxito. Los pequeños motores
que intervienen, a veces en gran número, como componentes de otras máquinas (ordenadores,
fotocopiadoras, sistemas de control, etc.) son, en la mayoría de los casos, máquinas de
corriente continua o similares. Y en cuanto a los generadores de energía eléctrica de gran
potencia, la prácticatotalidad son máquinas síncronas.
¿Cuál es la cualidad que ha hecho imponerse a las máquinas asíncronas en el
segmento de las aplicaciones industriales de media y gran potencia? La respuesta a esta
pregunta está en la constitución de las máquinas de inducción que las hace: robustas,
compactas, y sin apenas mantenimiento.
Efectivamente, un motor de inducción no tiene ningún contacto móvil (niescobillas,
ni anillos rozantes); el rotor viene a ser un simple pedazo de hierro con algunas
incrustaciones de aluminio o cobre. Y en cuanto al estator, se parece más al primario de un
transformador que a cualquier otra cosa.
Esta sencillez constitutiva tiene, además, un repercusión vicaria: el bajo precio de este
tipo de máquinas. Lo que las hace aún más apreciadas. Ha sido precisamente por sureducido
coste por lo que las máquinas asíncronas han salido de su coto privado, y han intentado con
desigual éxito, hacerse con el espacio técnico que otras máquinas ocupaban.
Así, ha ocurrido por ejemplo, que se han utilizado máquinas asíncronas para funcionar
como generadores en los generadores eólicos, o en mini-centrales hidráulicas. Se trataba en
ambos casos de reducir en lo posible lainversión a realizar para que la instalación pudiera ser
económicamente rentable; utilizando máquinas de menor cualidad técnica pero de menor
coste.
Constitución.
En este tipo de máquinas se sitúa un devanado polifásico inductor (normalmente en el
estator), que es el encargado de generar el campo magnético que unirá (magnéticamente) rotor
y estator. Al devanado inductor se conecta un sistemade tensiones alternas de forma que el
campo magnético que se cree, sea giratorio.
Normalmente en el rotor, se sitúan, dentro de ranuras realizadas en el material
magnético, una serie de conductores eléctricos en forma de jaula de ardilla o como bobinas2
cuyos extremos se cortocircuitan.
2.- Principio de funcionamiento.
El principio de funcionamiento se funda en la generación de un campomagnético
giratorio (de forma bastante senoidal) al conectar a las q1
fases del inductor (normalmente tres
fases situadas en el estator) un sistemas polifásico de tensiones.
Si en el rotor se situara un elemento magnéticamente activo, un imán permanente o un
electroimán, el rotor tendería a enclavarse magnéticamente con el campo magnético giratorio
creado por los devanados del estator, y silos rozamientos mecánicos se lo permitieran, el
rotor giraría a la misma velocidad del campo magnético. Éste es el principio de
funcionamiento de las máquinas síncronas.
Si en el rotor no si sitúa elemento alguno magnéticamente activo, sino que
simplemente se disponen algunos conductores eléctricos distribuidos en la periferia y alojados
en las correspondientes ranuras. Entonces, en estosconductores, al estar atravesados por parte
del flujo magnético creado en el inductor, se inducirá, si es el caso, tensiones debidas a la
variación de aquel flujo. Si el rotor estuviera parado, lo anterior nos parecería evidente.
Sabemos que al superponer los efectos de las tres bobinas, debido a que están
separadas geométricamente 120 grados, y a que las corrientes inductoras de cada una de...