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.

Bornes de conexión motor asíncrono

 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.

Conexión estrella y Conexión Triángulo
Conexión estrella y Conexión Triángulo
Conexión triángulo - Conexión Estrella.
Conexión triángulo – Conexión Estrella.

                   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.

placatest

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.

2 comentarios en “Motores Asíncronos. Generalidades

  1. Hola José, los motores asíncronos trifásicos se diseñan para funcionar normalmente en triángulo, es decir, sus bobinas estarían preparadas para recibir la tensión nominal.

    Sin embargo, también puedes conectarlos a una «tensión mayor» si haces una conexión especial: -> estrella.

    Al conectar un motor en estrella lo que estas haciendo es «repartir» esa «tensión mayor» entre todas las bobinas, de forma que cada una recibe 1/1,732 de esa «tensión mayor».

    La «tensión mayor» tiene un requerimiento y es que debe ser como máximo 1,732 veces la tensión nominal de las bobinas. De esta forma al conectarlas en estrella haces que cada bobina en realidad reciba su tensión nominal.

    Algunos niveles de tensión:
    120/208
    127/220
    220/380
    230/400
    240/415
    250/440
    277/480
    380/660

    Ejemplo: Motor con bobinas tensión nominal 230V -> Posible conexión a: Red 230V o Red 400V

    Conexión en triangulo = cada bobina recibe directamente la tensión de la Red
    Conexión en estrella = cada bobina recibe un tensión reducida (1/1,73)

    Si conectamos cada bobina directamente a 400V las quemaríamos…
    ósea que NO es posible conectarlo en Triangulo a la Red de 400V

    Si conectamos cada bobina directamente a 230V iría perfectamente…
    ósea que SI es posible conectarlo en Triangulo a la Red 230V

    Haciendo la conexión en estrella:

    Si conectamos las bobinas en «serie» (estrella) y cada par de bobinas recibe 400V…
    la tensión se repartiría y cada bobina recibiría 400V/1,73= 230V
    ósea que SI es posible conectarlo en Estrella a la Red de 400V

    Si conectamos las bobinas en «serie» (estrella) y a cada par de bobinas recibe 230V…
    la tensión se repartiría y cada bobina recibiría 230V/1,73= 130V
    ósea que SI es posible conectarlo en Estrella a la Red de 230V

    Si bien es cierto que en triangulo la corriente aumenta, también el motor desarrolla un par mayor (el nominal) que en estrella y esto es deseable (aunque en el arranque no).

    CONCLUSIÓN: mirando la placa de cada motor y fijándonos en la tensión de conexión en triángulo (tensión de red directamente sobre bobina) sabremos la tensión máxima para la que fueron diseñadas las bobinas. NO DEBEMOS CONECTAR LAS BOBINAS A TENSIONES MAYORES.

  2. ¿Para que fin se utiliza un motor asíncrono con conexión en triángulo?
    Supuestamente estos motores necesitan gran cantidad de tensión para funcionar, por lo tanto usar conexión en triángulo (230V) «no tiene ninguna ventaja».
    Perdón por la posible burrada pero estoy empezando en el mundillo y no tengo muy claro los conceptos.

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