Motores de induccion

Motor asíncrono o de inducción

Patente estadounidense N° 381.968, correspondiente al motor asíncrono ideado por Tesla.
Los motores asíncronos o de inducción son un tipo de motores eléctricos de corriente alterna. El primer prototipo de motor eléctrico capaz de funcionar con corriente alterna fue desarrollado y construido por el ingeniero Nikola Tesla y presentado en el American Institute ofElectrical Engineers (en español, Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos, actualmente IEEE) en 1888.
El motor asíncrono trifásico está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estátor, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º. Según el Teorema de Ferraris, cuando por estasbobinas circula un sistema de corrientes trifásicas, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este campo magnético variable va a inducir una tensión en el rotor según la Ley de inducción de Faraday:

Entonces se da el efecto Laplace (ó efecto motor): todo conductor por el que circula una corriente eléctrica, inmerso en un campo magnético experimenta una fuerza que lo tiendea poner en movimiento. Simultáneamente se da el efecto Faraday (ó efecto generador): en todo conductor que se mueva en el seno de un campo magnético se induce una tensión.
El campo magnético giratorio, a velocidad de sincronismo, creado por el bobinado del estator, corta los conductores del rotor, por lo que se genera una fuerza electromotriz de inducción.
La acción mutua del campo giratorio ylas corrientes existentes en los conductores del rotor, originan una fuerza electrodinámica sobre dichos conductores del rotor, las cuales hacen girar el rotor del motor.
La diferencia entre las velocidades del rotor y el campo magnético se denomina deslizamiento.
Constitución del motor asíncrono
Circuito magnético
La parte fija del circuito magnético (estátor) es un anillo cilíndrico de chapamagnética ajustado a la carcasa que lo envuelve. La carcasa tiene una función puramente protectora. En la parte interior del estátor van dispuestos unas ranuras donde se coloca el bobinado correspondiente.
En el interior del estátor va colocado el rotor, que es un cilindro de chapa magnética fijado al eje. En su periferia van dispuestas unas ranuras en las que se coloca el bobinadocorrespondiente.
El entrehierro de estos motores es constante en toda su circunferencia y su valor debe ser el mínimo posible
Circuitos eléctricos
Los dos circuitos eléctricos van situados uno en las ranuras del estátor (primario) y otro en las del rotor (secundario), que esta cortocircuitado.
El rotor en cortocircuito puede estar formado por bobinas que se cortocircuitan en el exterior de la maquinadirectamente o mediante reóstatos; o bien, puede estar formado por barras de cobre colocadas en las ranuras, que han de ser cuidadosamente soldadas a dos anillos del mismo material, llamados anillos de cortocircuito. Este conjunto de barras y anillos forma el motor jaula de ardilla.
También existen motores asíncronos monofásicos, en los cuales el estátor tiene un devanado monofásico y el rotor es dejaula de ardilla. Son motores de pequeña potencia y en ellos, en virtud del Teorema de Leblanc, el campo magnético es igual a la suma de dos campos giratorios iguales que rotan en sentidos opuestos. Estos motores monofásicos no arrancan por si solos, por lo cual se debe disponer algún medio auxiliar para el arranque (fase partida :resistencia o condensador, polo blindado).
Conceptos básicos de losmotores de inducción
La velocidad de rotación del campo magnético o velocidad de sincronismo está dada por:

donde fe es la frecuencia del sistema, en Hz, y p es el número de polos en la máquina. Estando así la velocidad dada en revoluciones por minuto (rpm).
El voltaje inducido en cierta barra de rotor está dado por:

donde
: velocidad de la barra en relación con el campo magnético
:...