Motores Asíncronos. Generalidades

        Los motores asíncronos son la mayoría de los utilizados actualmente, a diferencia de los motores síncronos el rotor no está formado por imanes permanentes, ni recibe alimentación eléctrica, sino que se utiliza la técnica de inducción, que es un fenómeno natural que ocurre cuando un conductor (las barras de aluminio en caso del rotor), se mueve a través de un campo magnético, o un campo magnético gira alrededor de un conductor. En cualquier caso, el movimiento relativo provoca que la corriente eléctrica circule por el conductor.

                     En otras palabras, en un motor de inducción el flujo del rotor no es causado por cualquier conexión directa de los conductores a una fuente de voltaje, sino por la influencia de los conductores del rotor que provocan el corte de las líneas del flujo producidas por los campos magnéticos del estátor.

                  La corriente inducida en el rótor da lugar a un campo magnético alrededor de los conductores del rotor. Este campo magnético tratará de alinearse con el campo mágnetico del estátor generándose el movimiento. El rotor persigue al campo magnético del estátor pero sin llegar a alcanzarlo, ya que si lo alcanzase los conductores del rótor no serían atravesados por flujo magnético variable y el motor se pararía. A esta diferencia de velocidad es a lo que llamamos deslizamiento.

Velocidad del motor asíncrono

                         Al ser recorridas las bobinas del estátor por tres corrientes senoidales desfasadas 120º, se crea en éste un campo magnético giratorio, con Velocidad de Giro o Sincronismo expresada por:

• f Frecuencia de la red eléctrica.
• P Número de pares de polos.

                   Este campo magnético giratorio nos hará girar el rotor a una velocidad inferior. La relación entre estas dos velocidades viene dada por el Deslizamiento:

• Vs= Velocidad del estátor.
• V= Velocidad del rótor
• d = deslizamiento en %.  (Habitualmente entre 2 y 8 %).

Conexiones estrella o triángulo.

                     Los bornes de conexión del motor asíncrono se representan en la figura adjunta, como puede observarse principio y fín de cada bobina se encuentran desplazados en diagonal.

 Bobina 1  U-X.

Bobina 2 V-Y

Bobina 3 W-Z.

                  Mediante las plaquetas del motor podremos conectar los devanados o bobinas de motor en estrella o en triángulo.

                   En la conexión en  triángulo cada bobina recibirá la tensión de línea, o tensión entre dos fases. UL, en cambio en la conexión en estrella cada bobina recibirá una tensión menor,        UL / √3, o tensión de fase. 

En la conexión en estrella la intensidad de línea es igual a la intensidad de fase IF= IL, en cambio en triángulo la IF = IL/√3

 

Comparación de potencias en la conexión estrella o triángulo.

Sabemos que la potencia que se obtiene en la conexión en triángulo es tres veces mayor que la obtenida en la conexión en estrella.

Sin embargo si analizamos la placa de características del motor y calculamos la potencia absorbida obtenemos resultado similares tanto en estrella como en triangulo.

P= √3 x UL x IL x cos φ

Potencia Estrella = √3 x 400 x 1,85 x 0,78 = 999,74 vatios

Potencia Triángulo = √3 x 230,94 x 3,2 x 0,78 = 998 vatios

En este caso estamos cambiando la tensión a la que conectamos el motor, y la intensidad que permitimos al bobinado es la misma en ambos casos ya que de otra forma se quemaría. En triángulo la IF = IL/ √3 = 3,2 / √3 = 1,85 A que es la misma intensidad que atravesará cada bobina en la conexión en estrella. (IL = IF).

Como podemos ver este caso es completamente diferente al que vimos en la conexión a una misma tensión de cargas trifásicas y equilibradas en las que calculamos la intensidad por la ley de ohm. En este caso las intensidades las limitamos por el calentamiento del motor y las tensiones de conexión son diferentes.