Funcionamiento y Características Clave de Motores Asíncronos

Tipos de Rotor en Motores Asíncronos

El rotor en cortocircuito está constituido por un cierto número de barras de cobre o aluminio colocadas en las ranuras del núcleo del rotor. Estas barras están conectadas eléctricamente en sus extremos mediante dos anillos del mismo material, llamados anillos de cortocircuito. Su estructura se asemeja a una jaula, por lo que comúnmente se le denomina rotor de jaula de ardilla.

Existen variantes como el rotor de doble jaula, que dispone de dos jaulas concéntricas en la periferia del rotor, permitiendo mejorar las características de arranque. Actualmente, es común construir las jaulas mediante aluminio fundido inyectado directamente sobre el núcleo laminado del rotor.

Por otro lado, el rotor bobinado posee un devanado trifásico similar al del estator. Los terminales de este bobinado rotórico se conectan a tres anillos rozantes (generalmente de latón o bronce) montados sobre el eje. Sobre estos anillos frotan unas escobillas cuya misión es servir de unión entre el bobinado rotórico y un reóstato de arranque apropiado.

Deslizamiento en Motores Asíncronos

La velocidad de rotación del rotor (n) en un motor asíncrono es siempre ligeramente inferior a la velocidad de sincronismo (ns), que es la velocidad a la que gira el campo magnético del estator.

Deslizamiento Absoluto

Es la diferencia entre la velocidad del campo magnético giratorio (ns) y la velocidad del rotor (n). Se calcula como: ns - n.

Deslizamiento Relativo (s)

Es la relación (división) entre el deslizamiento absoluto y la velocidad de sincronismo. Se expresa como un valor porcentual o por unidad: s = (ns - n) / ns.

El valor del deslizamiento de un motor varía con la carga mecánica que tenga que arrastrar. Si el motor opera en vacío (sin carga), el deslizamiento es mínimo (cercano a cero). Si está a plena carga, el deslizamiento aumenta hasta alcanzar su valor nominal.

Procedimientos de Arranque de Motores Asíncronos

El procedimiento más sencillo para poner en marcha un motor asíncrono consiste en aplicar directamente la tensión de la red de alimentación al bobinado del estator (arranque directo). Sin embargo, en el arranque se produce una elevada intensidad de corriente absorbida (punta de corriente).

Para limitar esta corriente, se emplean diferentes métodos que se clasifican en dos grupos principales:

• Acción sobre el circuito del estator

  Consiste en una reducción de la tensión aplicada al bobinado del estator durante el tiempo de puesta en marcha del motor, con el fin de que la corriente absorbida y el par de arranque (momento de rotación) queden reducidos. Ejemplos son el arranque estrella-triángulo, por autotransformador o mediante arrancadores suaves.

• Acción sobre el circuito del rotor

  Este procedimiento consiste en conectar en serie con el bobinado del rotor un reóstato apropiado. Este método solo se puede aplicar a los motores de rotor bobinado provistos de anillos rozantes y portaescobillas. Permite limitar la corriente de arranque y controlar el par.

Características Técnicas del Motor Asíncrono

Estas características se expresan en la placa de características del motor. Son fundamentales para su correcta selección y uso. Incluyen datos tales como:

• Tensiones nominales (V)
• Potencia nominal (kW o HP)
• Frecuencia nominal (Hz)
• Velocidad nominal (rpm)
• Corriente nominal (A)
• Nivel de protección (Código IP)
• Factor de potencia (cos φ)
• Clase de aislamiento
• Régimen de servicio

La potencia que habitualmente se indica en las características técnicas es la potencia útil o mecánica que el motor puede transmitir por el eje de forma continua.