Motores De Inducci N

Capítulo 4
Motores de Inducción
Universidad de Los Andes
Ing. Mario Alberto Ríos M., Ph.D

Actualización: 27 de octubre de 2005

Motores de Inducción (MI)
• MI 3Φ son los más usados en la industria
– Sencillos, robustos, económicos y fáciles de
mantener
– Velocidad casi constante
– No se adaptan a regulaciones de velocidad
(preferibles los motores DC)

1

Aspectos Constructivos
Conjunto
Conjuntode
de
espiras
espiras en
en
cortocircuito
cortocircuito

ROTOR
ROTOR

ESTATOR
ESTATOR

{ {
De
De jaula
jaula de
de
ardilla
ardilla
Bobinado
Bobinado

De
De Al
Al
fundido
fundido
De
De barras
barras
soldadas
soldadas

Devanado
Devanado
trifá
ásico
trif
trifásico
distribuido
distribuido en
en
ranuras
º
120
ranuras aa 120º
120º

CIRCUITOS
CIRCUITOS
MAGNÉTICOS
MAGNÉTICOS

Conjunto
Conjunto de
deláminas
láminas de
de
Fe
Fe en
en aleación
aleación con
con Si
Si
aisladas
apiladas
aisladas yy apiladas

Motores de Inducción (MI)
• Estator (fijo)
– Estructura de acero que
aloja un núcleo cilíndrico
hueco construido con
láminas

• Rotor (giratorio)
– Estructura laminada
formando ranuras donde se
ubica el embobinado
• Devanado trifásico normal
con conductor aislado
• Devanado Jaula de Ardilla:varillas de cobre situadas en
las ranuras. Los extremos
son soldados sobre anillos
de cobre formando un
cortocircuito

2

Motores de Inducción (MI)
• Estator (fijo)

• Rotor (giratorio)

Fotografí
Fotografías realizadas en los talleres
de ABB Service – Gijó
Gijón
Universidad de Oviedo

Lámina magné
magnética
Anillo de
cortocircuito

El Rotor
Jaula de Ardilla
Catá
Catálogos comerciales
Universidad deOviedo

Barra de cobre

Plato final rotor

Fijació
Fijación
lámina magné
magnética

Piezas de un rotor de
jaula con barras de
cobre soldadas

3

El Rotor Bobinado
© L. Serrano: Fundamentos de
máquinas eléctricas rotativas

Anillos
deslizantes

El rotor se cierra en
cortocircuito desde el
exterior a travé
través de
unas escobillas y
anillos deslizantes

Anillos
deslizantes

Escobillas
© L. Serrano:Fundamentos de
máquinas elé
eléctricas rotativas

Principio de Funcionamiento
• Ejemplo: motor de 6 polos
• 2 bobinas en serie por fase
• Aplicando voltaje trifásico en
bornes A, B y C
• Sobre cada conductor del rotor se
induce un voltaje (E)
• La tensión inducida origina
corriente I por el conductor y anillo
cortocircuitante, retorno por el otro
conductor
• Actúa una FMM sobre el conductor
• Lafuerza desplaza al conductor
siguiendo el campo magnético
Fuente (1)

4

Principio de Funcionamiento
Campo Giratorio

Fuente (1)

Principio de Funcionamiento
Campo Giratorio

Instante 1

Instante 2

Fuente (1)

5

Principio de Funcionamiento
Campo Giratorio

Instante 3

Instante 4

Fuente (1)

Principio de Funcionamiento
Campo Giratorio

Instante 5
Fuente (1)

Instante 6
Campo Giratorio a laDerecha

6

Motores de Inducción (MI)
Número de Polos

a

• Estator de 2 Polos
– Devanados de la misma fase
abarcan 180º
– Devanados entre fases están
desfasados 120º

• Estator de 4 Polos

a

– 2 Grupos de Devanados de la
misma fase, cada grupo abarca
90º (conectados en serie)
– Devanados entre fases están
desfasados 60º

a’

Velocidad del Campo
• Velocidad de Rotación del
Campo Magnético
– ns:velocidad sincrónica
– f: frecuencia
– P: número de polos
(embobinados del estator)

ns =

120 f
P

7

Arranque Motor de Jaula de Ardilla
1.

Al aplicar un Voltaje
trifásico al estator nace un
campo magnético giratorio
2. El campo giratorio induce
tensiones en las varillas del
rotor (de la jaula)
3. Se originan corrientes de
circulación por las varillas y
por los anillos de
cortocircuito

4.

Lasvarillas al estar en el
campo magnético creado por
el estator están sujetas a una
fuerza mecánica
5. La suma de las fuerzas
mecánicas actuantes sobre
las varillas originar el torque
que arrastra el rotor en el
mismo sentido de giro del
campo magnético
6. El rotor se acelera
adquiriendo velocidad

Aceleración - Deslizamiento
Aumento de
Velocidad
Velocidad relativa
entre campo y rotor
disminuye...