motores de induccion

Efectos del Desbalance y los Armónicos de Voltaje en la Operación
de los Motores de Inducción
Enrique Ciro Quispe Oqueña
Grupo de Investigación en Energías GIEN-UAO, Departamento de Energética y Mecánica
Universidad Autónoma de Occidente
Campus Valle del Lili, Calle 25 No.115-85,Km.2 vía a Jamundí. Cali, Colombia.
Telf: (572) 3188000 ext 11856, Fax. (572) 5553911,
ecquispe@cuao.edu.coResumen. Este artículo analiza los efectos que se producen
en la operación del motor de inducción cuando es alimentado
con un voltaje trifásico desbalanceado y con una forma de onda
distorsionada, es decir con contenido de armónicos. El
propósito es mostrar que una pobre calidad de potencia eléctrica
tiene efectos negativos sobre el funcionamiento del motor,
específicamente en los siguientesparámetros: pérdidas,
elevación de temperatura, potencia nominal, eficiencia, ruido
magnético y confiabilidad. Finalmente se presenta
recomendaciones que permiten aumentar la confiabilidad de la
operación del motor cuando esta sometido a estas condiciones.
Palabras Clave
Motor de Inducción, desbalance, Armónicos, Voltaje,
Características de Funcionamiento.

1. Introducción
Los sistemasaccionados con motores eléctricos usan las
dos terceras partes de la energía eléctrica empleada en el
sector industrial. Por otro lado el énfasis actual por
incrementar la eficiencia en los procesos industriales ha
aumentado uso de equipos electrónicos como los
accionamientos eléctricos de frecuencia variable, de
motores de alta eficiencia y de condensadores para
mejorar el factor depotencia. Todo esto ha resultado en
un decremento de la calidad de la potencia en el sistema
eléctrico. Siendo el motor de inducción el de mayor uso
industrial, es muy importante realizar estudios
encaminados a estudiar los efectos de la calidad de
potencia eléctrica sobre la eficiencia y la confiabilidad
de los motores trifásicos de inducción.
Este artículo analiza los efectos que se producen enla
operación del motor de inducción cuando es alimentado
con un voltaje trifásico desbalanceado y con una forma
de onda distorsionada, presentándose los efectos que
estos ejercen sobre la eficiencia y otras características de
operación. El propósito es mostrar que una pobre calidad
de potencia eléctrica tiene efectos negativos sobre el
funcionamiento del motor: pérdidas, elevación detemperatura, potencia nominal, eficiencia, ruido
magnético y confiabilidad. Finalmente se presenta
recomendaciones que permiten aumentar la confiabilidad
de la operación del motor cuando esta sometido a estas
condiciones.

2. Influencia del Desbalance de Voltaje
Cuando los voltajes de línea que alimentan al motor
trifásico no son balanceados se originara un desbalance
en la corriente delbobinado estatórico. El efecto de los
voltajes desbalanceados sobre el motor de inducción es
equivalente a introducir un “voltaje de secuencia
negativa” que gira en sentido opuesto al que giraría si el
voltaje fuera balanceado. Este voltaje de secuencianegativa produce un flujo giratorio en el entrehierro en
sentido contrario a la rotación del rotor, induciendo altas
corrientes en el rotor.Cada conjunto de voltajes de
secuencia positiva y negativa produce un conjunto
balanceado de corrientes en el motor de inducción y la
resultante de los dos conjuntos de corriente representa la
corriente real producida en el estator trifásico alimentado
por el voltaje desbalanceado real.
El comportamiento del motor con el voltaje de secuencia
positiva es esencialmente el mismo que resultaría siel
voltaje de alimentación fuera balanceado. El voltaje de
secuencia negativa sin embargo crea un campo giratorio
contrario, de tal forma que si el deslizamiento respecto al
campo de secuencia positiva es s, el deslizamiento al
campo de secuencia negativa será (2-s). El circuito
equivalente del motor de inducción para la secuencia
positiva y negativa es presentado por muchos autores [7],...