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MOTORES DE INDUCCIN

MONOFSICOS

El campo magntico producido por unacorriente monofsica en una bobina est siempresobre el eje de la misma ( es decir no se produceun campo magntico giratorio), si bien variarsu valor y sentido.

Para que se produzca un campo alterno giratorio tienen quehaber por lo menos dos bobinas desfasadas entre s 90.

Los motores de induccin monofsicos llevan un estator encuyo paquete de chapas van alojados dos bobinados de. Para elrotor se utilizan rotores de jaula.

El bobinado principal, que suele denominarse arrollamientoprincipal, va colocado en 2/3 de las ranuras del estator y susconexiones llevan las designaciones Ul, U2. El arrollamientoauxiliar (bobinado auxiliar) Zl, Z2 va alojado en el terciorestante de ranuras, desfasado en el espacio 90.

Para que se produzca un campo giratorio enel estator es condicin necesaria que hayaun decalaje en el tiempo entre la corrientedel arrollamiento auxiliar y la corriente delarrollamiento principal.

Los campos alternos que se producen en el

arrollamiento principal y en elarrollamiento secundario estn entoncesdecalados entre s en el espacio y en eltiempo, y forman un campo giratoriocomn. Ese campo giratorio permite el

autoarranque.

Los motores de induccin monofsicos pueden arrancar solos.

La velocidad del campo giratorio viene dada, igual que en losmototes trifsicos, por el nmero de polos y por la frecuenciade la red. La figura muestra la formacin del campo giratorioen los instantes 1 y 2 para unas corrientes de arrollamientosegn la figura.

El desfase entre las corrientes del arrollamiento principal ydel arrollamiento secundario se consigue mediante el efectode una capacidad, de una resistencia activa o por la mayorinductividad del arrollamiento auxiliar.

Si se intercala una capacidad, una resistencia activa o unainductividad en el arrollamiento auxiliar de los motores deinduccin monofsicos, se obtiene un campo giratorio.

Los motores monofsicos con inductividad se utilizan poco,

por su reducido par de arranque.

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MOTOR MONOFSICO CON RAMAL AUXILIAR DE RESISTENCIA

El campo giratorio se forma si se conecta una resistencia activa en serie con el bobinadoauxiliar. La resistencia activa necesaria se puede formar tambin enrollando el arrollamientoauxiliar con un hilo resistente. Pero generalmente se ejecuta el arrollamiento auxiliar como

arrollamiento bifilar. Para ello se enrolla un tercio del nmero de espiras de la bobina ensentido contrario a las espiras restantes.

En el arrollamiento auxiliar bifilar se anula en parte el efecto inductivo, pero se mantiene suresistencia activa.

El bobinado auxiliar de resistencia hay que desconectarlo una vez que se ha acelerado elmotor, con el fin de evitar la sobrecarga trmica. Esto se puede hacer, por ejemplo, medianteun interruptor centrfugo. Una vez que se haya desconectado este bobinado, el motor trabajacomo un motor de lanzamiento.

Los motores con bobinado auxiliar de resistencia se construyen con una potencia nominal dehasta unos 300 W. Su par de arranque corresponde aproximadamente al par nominal. Se

utilizan en el caso de escasa frecuencia de arranque, por ejemplo para compresores defrigorficos o como motores para quemadores de fuel.

MOTOR DE CONDENSADOR

En el motor de condensador se obtiene el desfase necesario para que se forme el campogiratorio entre las corrientes del arrollamiento principal y del arrollamiento auxiliar conectandoun condensador en serie al arrollamiento auxiliar. El condensador suele ir montado en la

carcasa del motor. Si el arrollamiento auxiliar no esde tipo dividido, el condensador se conecta antesdel arrollamiento auxiliar, y en el caso dearrollamiento auxiliar partido, va situado entre sus

bobinas parciales.Para cambiar el sentido de giro del motor, esnecesario invertir la polaridad de la corriente delarrollamiento auxiliar. Esto se hace cambiando laconexin del condensador en la placa de bornes.

El motor produce un par de arranque elevado sise utiliza un condensador de arranque CA y uncondensador de servicio CB. Mediante lacapacidad de ambos condensadores se puedeincrementar el par de arranque hasta un valor quesea 2 a 3 veces superior al par nominal. Por estemotivo el motor puede arrancar en carga. Unavez que se haya acelerado, se desconecta elcondensador de arranque quedando slo elcondensador de servicio. Es necesario efectuaresta desconexin ya que, debido a la elevadacapacidad total del condensador de arranque ydel condensador de servicio, pasa gran intensidada travs del arrollamiento auxiliar. En rgimen permanente, esto dara lugar asobrecalentamiento. La desconexin se realiza mediante rels trmicos o en funcin de laintensidad o por un interruptor centrfugo, tal como est representado en la figura.

Los condensadores de arranque se desconectan una vez que se alcanza la velocidad de

rgimen.

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El condensador de servicio debe presentar una potencia reactiva de 1,3 kvar por cada kW depotencia del motor. Para la capacidad del condensador de arranque se suele elegir el triple delvalor del condensador de servicio. El condensador y la inductividad del arrollamiento auxiliarforman un circuito oscilante en serie. Por eso la tensin aplicada al condensador es superior ala tensin de la red. La mxima tensin en el condensador aparece cuando el motor gira envaco.

Los condensadores para el motor de condensador tienen que estar dimensionados para lamxima tensin que se pueda producir.

Los motores de condensador con potencia nominal hasta unos 2 kW se emplean para elaccionamiento de mquinas electrodomsticas, mquinas herramientas y mquinas para laconstruccin, por ejemplo para frigorficos y lavadoras.

MOTOR DE RANURA EN CORTOCIRCUITO O POLOS HENDIDOS

MOTOR RPIDO DE RANURA EN CORTOCIRCUITO

El estator del motor de ranura en cortocircuitotiene polos pronunciados. Una pequea parte destos est hendida por medio de una ranura.Alrededor de este polo hendido hay unarrollamiento en cortocircuito (figura 2). A travsdel arrollamiento del polo hendido pasa slo unaparte de las lneas de campo generadas por elarrollamiento del estator. De este modo se produceuna fuerte dispersin: entre la corriente que pasapor el arrollamiento del estator y la corriente quepasa por el arrollamiento en cortocircuito, seproduce un desfase. Las dos corrientes desfasadasgeneran un campo magntico cuyos polosmagnticos van progresando sucesivamente hacialos siguientes polos del estator: polo principal 1,polo hendido 1, polo principal 2, polo hendido 2,etc. Este campo giratorio irregular hace girar unrotor en cortocircuito.

El sentido de giro de los motores de ranura en cortocircuito va siempre desde el polo principalhacia el polo hendido.

El sentido de giro viene condicionado por la disposicin de los polos y no se puede modificarelctricamente.

Si el rotor se construye en un material magnticamente duro (rotor de histresis), entoncesestos motores siguen girando como motores sincrnicos una vez que hayan arrancado.

Los motores de ranura en cortocircuito son robustos y de fabricacin econmica. Por su escasorendimiento, que slo alcanza aproximadamente un 30%, se fabrican slo para pequeaspotencias de hasta unos 300 vatios. Sirven para el accionamiento de ventiladores decalefaccin, bombas de leja y centrifugadoras de ropa. Se emplean como accionamientosincrnico, por ejemplo para mecanismos programadores.

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MOTOR LENTO DE RANURA EN CORTOCIRCUITO O DE POLOS HENDIDOS

Los motores lentos de ranura en cortocircuito llevan por ejemplo 10 16 polos y la velocidades proporcionalmente baja. Se suelen construir como motores de rotor exterior. El estatorconsiste entonces en una bobina excitadora anular y dos mitades de estator de chapas de acero.Ambas mitades de estator llevan en su permetro unas orejetas de chapa que actan como polos

de garras. La polaridad de los polos de garras de una mitad del estator es siempre la misma, yaque viene determinada por el campo magntico de la bobina de excitacin.

Cada segundo polo de garra acta como polo hendido. Alrededor de todos los polos hendidosde una mitad del estator va colocado un anillo de cortocircuito comn que provoca el desfasede los flujos magnticos en los polos hendidos frente a los flujos de los polos principales,necesario para la formacin del campo giratorio.

El rotor va colocado como una marmita encima de los polos de garras. Por su cara interiorlleva un anillo de material magnticamente duro. El campo giratorio del estator induce unascorrientes parsitas en el anillo del rotor que provocan el arranque asincrnico del rotor. En elmaterial magntico del rotor, el campo giratorio forma ahora unos polos pronunciados, con loque el rotor adopta las revoluciones del campo giratorio.

Los motores lentos de ranura en cortocircuito son motores sincrnicos monofsicos

Los motores sincrnicos de ranura en cortocircuito tienen un consumo de potencia de 1 W a 3W Se emplean, por ejemplo, en relojes, programadores, rels temporizadores o aparatos demedida registradores.

MOTOR UNIVERSAL

Los motores serie para corriente alterna (motor seriemonofsico) llevan estator y rotor de chapa debido alas prdidas con corrientes parsitas. El estator lleva

polos pronunciados en los que se aloja el arrollamientode excitacin .

La construccin del motor universal es semejante a ladel motor de corriente continua de excitacinderivacin

Cuando el motor universal se conecta a tensin alterna,cambian al mismo tiempo el sentido de la corriente deexcitacin y del inducido. De esta manera, el par degiro que se produce acta siempre en el mismo sentido.

Los motores universales tienen un comportamiento en servicio semejante a los motores de

corriente continua de excitacin derivacin.La corriente alterna provoca en el arrollamiento de excitacin una resistencia reactivainductiva que reduce la intensidad de corriente y la potencia del motor. Con el fin de limitar laresistencia reactiva, los motores universales conectados a la corriente alterna trabajan con unnmero reducido de espiras de excitacin. Los motores universales son los motores pequeosms utilizados. Alcanzan velocidades superiores a los motores asincrnicos monofsicos, y deesta manera se obtiene una potencia de accionamiento grande para un tamao pequeo. Comosu inducido generalmente va unido fijo al ventilador y al reductor, apenas existe peligro de quese embale. Las interferencias de radio debidas al chisporroteo de las escobillas se eliminanmediante condensadores antiparasitarios. Los motores universales se utilizan, por ejemplo,para accionamiento de mquinas electrodomsticas y pequeas herramientas elctricas.