Principio de funcionamiento de motores de C.A.

Principio de funcionamiento de motores de C.A.
(Asíncrono y síncrono)
Asíncrono
Las máquinas asíncronas, de las que sólo existen motores puesto que los generadores son siempre sincrónicos, son aquellas en las cuales la velocidad de rotación n puede ser diferente que la síncrona ns, siendo ésta última la velocidad con la que gira el campo magnético dentro de la cavidad en la que se aloja elrotor.
El motor asíncrono, o de inducción, funciona precisamente gracias a las corrientes inducidas sobre el rotor por ese campo magnético giratorio.
Para ver esto, imaginemos que en el centro de la cavidad del motor tenemos una espira en cortocircuito y que en ese instante el campo magnético tiene la dirección y el sentido que se muestra en la Figura Dado que, a los efectos del flujo, el campomagnético está dirigido hacia abajo y aumentando según transcurre el tiempo, las leyes de la inducción de Faraday y Lenz, nos dicen que sobre la espira se inducirá una f.e.m., que a su vez dará origen a una corriente eléctrica con un sentido igual al que se indica en la figura.

En estas condiciones, si aplicamos la regla de mano izquierda podemos deducir que sobre la espira aparecerá un par defuerzas que provocará que ésta gire en el mismo sentido que el campo magnético. Obviamente, cuando la bobina adquiera una cierta velocidad de rotación, la f.e.m. y por lo tanto la corriente inducida disminuirá. Esto es así porque la velocidad con la que varía el flujo magnético con respecto a la bobina habrá disminuido en la misma proporción. Por otra parte, esto significa que la velocidad derotación del rotor se podrá acercarse a ns pero siempre será menor que ella.
En cualquier caso, podemos perfectamente imaginar un motor eléctrico construido a partir de un rotor que contiene espiras en cortocircuito que giran atraídas por el campo giratorio de las bobinas estatóricas. De hecho, basado en este principio se construye el motor llamado de jaula de ardillas, en donde las espiras encortocircuito están formadas por un conjunto de varillas de cobre unidas en sus extremos a dos anillos también de cobre.
Abajo en la misma figura se muestra cómo la jaula de ardilla finalmente se aloja dentro de un núcleo de hierro para aumentar la intensidad del campo magnético alrededor de la jaula y aumentar el rendimiento del motor.


Partes del motor asíncrono C.A.

Estator: devanadotrifásico distribuido en ranuras de 120°
Tiene tres devanados en el estator. Estos devanados están desfasados siendo p el número de pares de polos de la máquina.

Rotor: en este encontraremos dos tipos bobinado y Jaula de ardilla.
Bobinado: los devanados del rotor son similares al estator con el que está asociado. El número de fases del rotor no tiene por qué ser el mismo que el del estator, lo que sitiene que ser igual es el número de polos. Los devanados del rotor están conectados a anillos colectores montados sobre el mismo eje.

Jaula de ardilla: los conductores del rotor están igualmente distribuido por la periferia del rotor. Los extremos de estos conductores están cortocircuitados, por tanto no hay posibilidad de conexión del devanado del motor con el exterior. La posición inclinadade las ranuras mejora las propiedades de arranque y disminuyen el ruido.

Síncrono
Son aquellos motores eléctricos en los que el rotor nunca llega a girar en la misma frecuencia con la que lo hace el campo magnético del estator. Cuanto mayor es el par motor mayor es esta diferencia de frecuencias. Este motor tiene la característica de que su velocidad de giro es directamente proporcional a lafrecuencia de la red de corriente alterna que lo alimenta. Es utilizado en aquellos casos en donde se desea una velocidad constante.Las máquinas síncronas funcionan tanto como generadores y como motores. En nuestro medio sus aplicaciones son mínimas y casi siempre están relacionadas en la generación de energía eléctrica. Para el caso referente a la máquina rotativa síncrona, todas las centrales...