Tipos de motores y funcionamiento

Frecuencia

En el estudio de la máquina elemental de dos polos, una vuelta completa de la

espira (ciclo geométrico), genera un ciclo (eléctrico) en la fuerza electromotriz

inducida. El tiempo que tarda en producirse dicho ciclo se denomina periodo (T) y se expresa en segundos. Así, el número de ciclos por segundo se denomina frecuencia (f) y se mide en hercios (Hz). De esta forma se puede establecer una relación entre las dos magnitudes:T=1/f. Maquinas eléctricas rotativas de corriente alterna la frecuencia está relaciona. Con la velocidad de rotación del rotor (N) en revoluciones por minuto (rpm) y con el número de pares de polos (p) de la máquina. F=p.N\60

 Un sistema trifásico está formado por tres fuerzas electromotrices iguales enfrecuencia y magnitud, pero desfasadas entre sí 120 eléctricos

 Circuito inductor: Es el encargado de generar el campo magnético de excitación.

 El colector de anillos

A diferencia de las máquinas de corriente continua, la alimentación del circuito del rotor en una máquina síncrona no requiere conmutación.

El circuito inducido

El devanado del inducido se encuentra alojado en el estátor y, en función del

numero de fases para el que ha sido diseñado, puede ser monofásico, bifásico o trifásico. No obstante, debido a que los últimos son los más utilizados en la industria, serán los que aquí se estudiarán principalmente.

La caja de bornes

Desde el interior de la máquina a la caja de bornes llegarán 8 conductores.

 Alternador. Los alternadores son los encargados de producir la mayor parte de la energía eléctrica que utilizamos en la actualidad. Estos se encuentran en las centrales de producción eléctrica y son movidos utilizando sistemas hidráulicos, eólicos o por vapor a presión.

Funcionamiento como motor. Motor síncrono.La máquina síncrona, además de funcionar como generador, puede usarse como motor. Para ello debe mantenerse la corriente de excitación y aplicar la alimentación (en este caso trifásica) al devanado del estátor.

Con estas condiciones de alimentación se produce en el circuito magnético

del estátor el efecto denominado campo magnético giratorio, ya mencionado al

principio de esta unidad. Si se alimenta la excitación, el devanado inductor

genera un campo magnético fijo que intenta alinearse con el campo giratorio en un breve periodo de tiempo (el de la velocidad de sincronismo), no pudiendo

arrancar.

 4. Máquinas asíncronas .

Deben su nombre a que funcionan a una velocidad diferente (inferior) a la de sincronismo.El funcionamiento como motor es el principal uso de las máquinas asíncronas.

Rotor:

Rotor en cortocircuito. Este tipo no dispone de ranuras abiertas que permitan insertar en ellas un bobinado ejecutado a base de hilo o pletina esmaltada. 

Rotor ranurado. Su aspecto es similar al de otros rotores ya estudiados para otros tipos de máquinas

 Inductor .El devanado del inductor es idéntico al utilizado en el estátor de la maquina síncrona. En la industria, aunque existen devanados de tipo monofásico y bifásico, mayoritariamente son de tipo trifásico, que están formados por tres devanados (uno por fase) distribuidos por el perímetro de la armadura y separados entre sí 120 eléctricos.

El número de polos de una máquina se define en el momento de la ejecución de

este devanado. Así, la velocidad de giro dependerá de este dato y de la frecuencia de la red de alimentación.

Inducido.Es el circuito eléctrico que está ubicado en el rotor. Puede ser de dos tipos: de barras en cortocircuito o bobinado.

De doble jaula

De ranura profunda

 Este tipo de máquinas es el más utilizado en la actualidad debido a que su mantenimiento es prácticamente nulo gracias a la ausencia de conexiones

móviles o rozantes, algo que es característico en los sistemas basados en colector.

De rotor bobinado. El tambor del rotor es de tipo ranurado y en él se alojan las bobinas que constituyen el devanado, que recibe el nombre de rotorico.

 Funcionamiento del motor asíncronoEn una máquina asíncrona, funcionando como motor, al alimentar el devanado del estátor se genera un campo magnético de tipo giratorio que induce una corriente sobre el devanado del rotor (sea de barras o bobinado). Esta corriente a su vez genera por inducción (de ahí el nombre que se le suele dar a este tipo de motores)

un campo magnético rotórico que se comporta como si de imanes permanentes se tratara. De esta forma, el rotor intenta alinearse con el campo del estátor, provocando en él un par de fuerzas que provocan el giro. Así, siempre que se mantengael campo del inductor, el rotor gira buscando su alineamiento.