Los motores asíncronos trifásicos, también llamados “de inducción” son los mas baratos de construir, los de menor mantenimiento y los mas confiables para aplicaciones industriales. Existen dos tipos, según que el rotor sea bobinado (motor de anillos rozantes) o en cortocircuito (motor de jaula de ardilla). Estos últimos son los mas comunes en la industria, sobre todo porque requiere poco mantenimiento al carecer de anillos rozantes o escobillas que estén sujetas a permanente desgaste. Veamos en este artículo cuál es el principio de su funcionamiento, las partes que lo constituyen y algunas de sus características básicas.
Partes de un motor
Como todo motor, constan básicamente de dos partes, una fija denominada estator, que es la encargada de generar el campo magnético a través de una serie de bobinados y otra que gira en su interior llamada rotor.
El siguiente video nos muestra mejor las distintas partes de un motor de inducción trifásico
Funcionamiento
Cuando a los bobinados del estator se aplica la CA trifásica, debido a la forma en la que están dispuestos y a las variaciones de la corriente, se produce un campo magnético giratorio, cuya dirección cambia constantemente y que gira a una velocidad que depende de la frecuencia de la tensión y de la cantidad de bobinados. Este campo magnético induce una corriente en el rotor que también produce un campo magnético. La interacción de ambos campos hace que el rotor sea “arrastrado” por el campo magnético giratorio y también gire.
Esta acción puede verse con claridad en el siguiente video:
La acción del campo magnético giratorio se puede apreciar con claridad también en este otro video:
Velocidad de giro
La velocidad de giro del rotor es ligeramente inferior a la del campo giratorio. Esto se debe a que si fuera igual, no se induciría corriente en el rotor y no habría interacción entre los campos. Por esta razón el motor se llama asíncrono.
La velocidad del campo magnético giratorio del estator (llamada velocidad síncrona) depende de la cantidad de polos del motor y de la frecuencia de la tensión de alimentación. Esto puede expresarse matemáticamente de la siguiente forma:
Donde:
Ns = Velocidad síncrona (en r.p.m.)
f = frecuencia (en Hz)
p = Número de pares de polos del estator
Por ejemplo, el motor del video anterior tiene 3 pares de polos.
Si está conectado a una tensión trifásica de 50 Hz, la velocidad síncrona será:
Y conectado a una red de 60 Hz:
Esto significa que el motor no puede girar a una velocidad cualquiera, sino que existen unos valores predeterminados por la frecuencia de la tensión de alimentación y las características constructivas. La siguiente tabla muestra algunos valores para las cantidades de polos mas usuales:
Como ya vimos, el rotor siempre gira un poco mas despacio que el campo magnético del estator. Esta velocidad se llama asíncrona y la diferencia entre ambas se denomina deslizamiento. Generalmente los valores del deslizamiento están entre el 2% y el 4%.
A modo de ejemplo, veamos parte de un catálogo de motores trifásicos de la marca Siemens, alimentados con una tensión de 60 Hz. Nótese la diferencia entre las velocidades síncrona y asíncrona a plena carga.
Y para finalizar, este vídeo nos explica también como funciona este tipo de motores
Porque la velocidad de sincronismo se indica que es igual a :
Ns= (60*frecuencia)/ #Polos
y en otras fuentes:
Ns= (120*frecuencia)/ #Polos
Gracias.
Se usa 60 cuando se indica la cantidad de pares de polos y 120 cuando se usa la cantidad de polos
Excelente apunte Ingeniero, muchas gracias. Lo compartiré con mis alumnos.
Muy clara su explicación, pero me surge una pregunta, hay motores de 6000RPM, cómo llegan a esa velocidad a 50Hz?
Hola Alejandro, la velocidad máxima con un solo par de polos es de 3000 a 50 Hz y 3600 a 60 Hz. Si logran 6000 RPM tal vez tengan algún mecanismo adicional.