Motores corriente alterna

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 de propulsión de energía eléctrica. Ello se debe fundamentalmente a su sencillezconstructiva, 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 forman ángulos de 120º y alimentadas desde una red trifásica, es decir contensiones 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.

Esta situación se pone de manifiesto en las figuras de más arriba, la de la derechamuestra 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 elegido arbitrariamente para representar el campo cuando toma valor positivo. La figura de la izquierda muestra la variación temporal de lostres 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 de los 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 de la tensión. (Al final de este texto, en el apéndice A se demuestra matemáticamente lo que acaba de verificarse con el análisisgráfico).
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.

Capítulo 2:
 Funcionamiento de un motor elemental

Supongamos ahora que dentro de este campo magnético rotante colocamos una espira conductora en cortocircuito y que esta espiratiene 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 justificación de este fenómeno surge de la Ley de Lenz que nos dice a grandes rasgos que al aplicar un campo magnético variable a una espira en cortocircuito esta reaccionará de manera tal de oponerse a dicha variación, en este casoen particular, el campo gira y la espira también lo hace.
Un poco más de profundidad en nuestro análisis nos permitirá apreciar la aparición del par que pone en movimiento a la espira, para ello observemos las figuras de la derecha.

En la figura -a- vemos una espira en cortocircuito atravesada por un campo perpendicular a ella. En las figuras -b- y -c- (la inferior presenta la misma situaciónque la del medio pero en perspectiva) el campo ha girado de manera que el flujo By que atraviesa la espira es ahora menor (By es la proyección de B en sentido perpendicular a la espira), en respuesta a esta disminución del flujo, y en un intento de mantener constante el campo, la espira genera un campo Be, para ello se induce en ella una corriente ie.
Ahora bien, como sabemos, si un conductor...