Motores Trifasicos De Induccion

4. Motor trifásico de inducción


1. Campo magnético rotante


Máquina de dos polos magnéticos

Si tomamos un conjunto de chapas magnéticas que tienen la forma mostrada en la figura 4.01 en la cual se ha realizado una serie de ranuras (seis en este dibujo), y las mismas se apilan con un elemento aislante entre ellas, formando un cilindro cuyo eje es perpendicular al plano deldibujo, obtenemos lo que se llama el estator de una máquina eléctrica rotante.



























Figura 4.01 Estator de una máquina rotante

Tomemos ahora un par de ranuras opuestas diametralmente como ser la superior y la inferior, y en ellas coloquemos una bobina que llamaremos “u1 – u2”, de “N” espiras (En el dibujo se esquematiza un soloconductor a los efectos de simplificar el mismo). La misma tiene un eje magnético perpendicular al plano de la misma y que en este caso su dirección es horizontal, tal como se muestra en la figura 4.02.
Si ahora efectuamos el mismo procedimiento con la bobina “v1 – v2”, vemos que su eje magnético forma un ángulo de 120° geométricos con respecto a la anterior, lo cual repetimos con la tercerabobina “w1 – w2”. Resumiendo hemos colocado tres bobinas idénticas con su eje magnético desplazado en 120° geométricos, siendo el comienzo de las bobinas las indicadas con el subíndice “1”.
Siguiendo con el proceso, unamos las tres bobinas en un punto común (u2 = v2 = w2), con lo que las mismas quedan conectadas en disposición estrella, tal como se muestra en la figura 4.02.
Si alimentamoslas tres bobinas mediante un sistema trifásico de tensiones, por las mismas circularán corrientes de igual módulo pero desfasadas eléctricamente en 120°, tal como se muestra en la figura 4.03. Las corrientes que circulan dan origen a fuerzas magnetomotrices en cada una de las bobinas, cuya magnitud depende del número de espiras y del valor de la corriente instantánea.
A los efectos de losanálisis físico, tomaremos para el estudio dos instantes, como ser las corrientes para un ángulo eléctrico de 90° y 150°.
La convención de signos a adoptar es que las corrientes son positivas si el borne de entrada es u1, v1 o w1 (negativas si son salientes), tal como se muestra en la figura 4.04.
En el esquema de la máquina las corrientes entrantes se esquematizan con una cruz (+) y lassalientes con un punto ( )




















Figura 4.02 Detalle del estator y bobinas de una máquina rotante

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Figura 4.03 Valores instantáneos de las corrientes en los bobinados









Figura 4.04 Convención de los signos de las corrientes en una máquina de
dos polos magnéticos

Luego para el instante en el cual el ángulo eléctrico es 90°, lacorriente iR es positiva (entra por u1) y las otras dos son negativas (salen por v1 y w1), lo cual se observa en las figuras 4.05 y 4.06.
Las corrientes en las bobinas originan fuerzas magnetomotrices cuyas magnitudes y sentidos son los indicados en el esquema de la figura 4.06., en la cual se ha dibujado la resultante de las mismas. Vemos que se obtiene un campo magnético de dos polos. En lafigura 11.05 se han dibujado las líneas de campo magnético que abrazan corrientes de igual sentido, y que de acuerdo a lo indicado el esquema corresponde a un sistema de dos polos magnéticos.
Si efectuamos el mismo análisis, pero para el instante de 150° , los sentidos de las corrientes y las fuerzas magnetomotrices resultantes se encuentran dibujados en las figuras 4.07.y 4.08.
De la observaciónde los dos tiempos estudiados, llegamos a la conclusión que la fuerza magnetomotriz resultante se mantiene constante y que la misma ha girado un ángulo geométrico de 60° ante un avance de la corriente de 60 ° eléctricos.
| De la misma manera se puede realizar el estudio para otros ángulos, llegando a que el campo magnético resultante obtenido, alimentando un conjunto de bobinas cuyo eje...