Practica de motores

Objetivo
Después de completar este ejercicio, usted será capaz de demostrar las características de funcionamiento de un motor de inducción trifásico, empleando el módulo motor de inducción jaula de ardilla de cuatro polos.
Presentación
Una manera de crear un electroimán giratorio es conectando un estator compuesto de tres electroimanes A, B y C, dispuestos a 120° entre sí, a una fuentede alimentación trifásica, como lo muestra la Figura 4-4.
{draw:frame}
Figura 4-4. Arrollamientos de un estator trifásico
Cuando las corrientes sinusoidales, desfasadas 120° entre sí y semejantes a las que ilustra la Figura 4-5, circulan en los electroimanes A, B y C del estator, se obtiene un campo magnético uniforme.
{draw:frame}
Figura 4-5. Corrientes sinusoidales trifásicascirculando por los arrollamientos del estator
La Figura 4-6 ilustra el campo magnético creado por los electroimanes A, B y C del estator, para los instantes 1 a 6 de la Figura 4-5. Observe que las líneas de fuerza magnéticas salen del polo norte de cada electroimán y entran al polo sur del mismo. Como se puede apreciar, el campo magnético gira hacia la derecha.
Al emplear las corrientessinusoidales, éstas producen un campo magnético que gira con regularidad y cuya fuerza no varía con el tiempo. La velocidad del campo magnético giratorio se llama velocidad sincrónica (ns) y es proporcional a la frecuencia de la fuente de alimentación CA. También se puede obtener un campo magnético giratorio empleando otra combinación de corrientes sinusoidales desfasadas entre sí, pero las corrientessinusoidales trifásicas son las de uso más frecuente.
{draw:frame}
{draw:frame}
{draw:frame}
Figura 4-6. Posición del campo magnético giratorio en diferentes instantes
Cuando se coloca un rotor jaula de ardilla dentro de un campo magnético giratorio, aquél será arrastrado en la dirección de dicho campo. Intercambiando dos de las tres conexiones de alimentación de los arrollamientos delestator (por ejemplo A con B), se intercambian dos de las tres corrientes y se invierte la secuencia de fases. Esto provoca un cambio en la dirección del campo giratorio y, en consecuencia, la inversión de la rotación del motor.
Considerando lo dicho en la sección de fundamentos de esta unidad, se puede deducir fácilmente que el par producido por un motor de inducción jaula de ardilla aumentacuando crece la diferencia entre la velocidad del campo magnético giratorio y la del rotor. Esa diferencia de velocidad entre ambos se llama deslizamiento. Si se traza la característica velocidad en función del par para un motor de inducción jaula de ardilla, se obtendrá una curva similar a la que muestra la Figura 4-7. Como se puede apreciar, la velocidad del motor (velocidad del rotor) es siempremenor que la velocidad de sincronismo ns a causa del deslizamiento necesario para que el motor desarrolle un par. La velocidad de sincronismo para los motores Lab-Volt es1800 r/min para redes de 60 Hz y de 1500 r/min para redes de 50 Hz.
{draw:frame}
Figura 4-7. Característica velocidad en función del par para un motor de inducción jaula de ardilla
La característica velocidad en funcióndel par para un motor de inducción jaula de ardilla es muy similar a la que se obtuvo anteriormente para un motor CD con excitación independiente. No obstante, las corrientes inducidas en el rotor jaula de ardilla deben cambiar de dirección cada vez más rápido cuando aumenta el deslizamiento. En otras palabras, la frecuencia de las corrientes inducidas en el rotor crecen cuando el deslizamientoaumenta. Como el rotor está construido con hierro y bobinas de alambre, tiene un inductancia que se opone a los rápidos cambios en la corriente. Como resultado, las corrientes inducidas en el rotor ya no son proporcionales al deslizamiento del motor. Esto afecta la característica velocidad en función del par, tal como lo ilustra la Figura 4-8.
{draw:frame}
Figura 4-8. La inductancia del...