Principio de Funcionamiento del Motor Monofásico
Se puede analizar de la siguiente manera:
- En primer lugar tenemos un péndulo que oscila libremente y esto se compara con la corriente alterna, si proyectamos sobre un plano las posiciones del péndulo podemos observar el mar alternativo.
- Una vez analizado físicamente podemos deducir que un motor monofásico no puede crear por sí solo un campo magnético rotante como lo hace un trifásico, entonces se descompone un único campo magnético en dos campos o flujos, uno girando hacia la derecha y otro hacia la izquierda a velocidad síncrona y si en cada instante se suman los flujos termina siendo un flujo monofásico.
Método 1: Arranque con Arrollamiento Auxiliar
Los motores monofásicos por sus características de diseño no pueden arrancar por sí solos porque en el instante del arranque el OD y el OI son iguales (cupla). Por lo tanto, es necesario lanzarlo hacia un sentido o hacia otro según la necesidad. En el interior del estator se encuentra un bobinado principal de trabajo y otros auxiliares de arranque que debe estar desfasado a 90º del principal, de esta manera, por ejemplo, el flujo derecho se ve aumentado y en el instante del arranque vamos a obtener una cupla adicional que posibilita el movimiento. En el interior del motor, solidario al eje posterior, se encuentra un interruptor centrífugo que cuando arranca conecta el bobinado auxiliar y cuando está en régimen se desconecta por fuerza centrífuga quedando el principal del trabajo.
Método 2: Con Capacitor
(dibujo)
El método de arranque también se puede analizar incorporando al circuito anterior un capacitor permanente. La corriente capacitiva se adelanta respecto de la tensión y componiendo con la corriente principal obtenemos una corriente que desplaza la cupla hacia un sentido o hacia otro dependiendo de la conexión. En este caso no se pone el interruptor centrífugo y presenta una mayor confiabilidad en el funcionamiento.
Método 3: Por Espira Sombra (Polosombra)
(dibujo)
Este método de arranque modifica el campo magnético del motor monofásico colocando una espira en cortocircuito, tantas como piezas polares tenga.
Lo que sucede es: al producirse el campo magnético en las bobinas del motor, por las corrientes que circulan, este campo magnético induce en las espiras en cortocircuito otra corriente, a su vez esta corriente produce otro campo magnético que debilita a uno de los dos flujos del motor, por lo tanto una de las cuplas disminuye y la resultante arranca hacia un sentido. La ubicación de estas espiras en cortocircuito orienta el sentido de giro del motor. La desventaja es el bajo torque, pero es de uso continuo.
Transformadores
- Observar las características constructivas
- Conversor de corriente eléctrica
- Transforma energía sin tener en cuenta movimientos, el transformador no se considera máquina eléctrica teniendo en cuenta que no hay movimiento.
Principio de Funcionamiento
(dibujo)
¿Por qué un motor trifásico se quema a la falta de una base?
Estando en funcionamiento, si se le desconecta una fase, baja la velocidad hasta tal punto que girará el eje muy lentamente y el motor comenzará a temblar hasta quemarse. Esto es producto del desbalance eléctrico debido a la falta de fase, lo que el motor demandará más corriente y se calienta más y falla.
Método de Arranque Directo
Solo es posible siempre que haya potencia activa para el arranque sobre la red directamente.
Arranque Estrella-Triángulo
- Es un tercio de la corriente de arranque.
- Debe ser por breve tiempo.
- No es conveniente más de 15CV.
Autotransformador
(dibujo)
Este tipo de arranque se utiliza para potencias importantes donde mediante los contactos que se pueden conectar a distintos número de vueltas o distintas cantidades de espiras se obtienen las tensiones para el arranque desde un mínimo hasta el máximo. Siempre las bobinas deben ser iguales para las tres fases de acuerdo a la potencia exigida por el sistema (motor). Perjudica al cos φ y se tiene en cuenta en la conmutación la ley de Faraday Lenz.
Variación de Resistencia Rotórica
(únicamente para motor con bobinado)
Controlar la corriente en el rotor con tres resistencias conectadas en estrella y es externo (está fuera del estator). Las escobillas y los carbones se gastan.
Homónimos
Tiene que ver el sentido de bobinado. Son los bornes de un transformador que en sus 2 devanados, el sentido de la corriente es el mismo en cada instante.
Circuito Equivalente Eléctrico
(dibujo)
(Hace que el transformador sea eléctrico y no magnético. La reactancia de dispersión es lo que se pierde en el aire. I1=I2=corrientes de bobinado primario y secundario. ZC= Impedancia de la carga. Xm= Reactancia de magnetización (inducción mutua) R1=R2= Resistencias de bobinado primario y secundario. Rp= Resistencia de pérdida, r de p, y r de histéresis. Im= corriente de magnetización. Io= corriente de vacío. Yo puedo conectar una carga capacitiva para mejorar el factor de potencia.
Ecuaciones del Transformador
V1=I1.Z1+(-E1)
Si observamos en el circuito equivalente las dos fuerzas electromotrices inducidas podemos ver que son iguales y opuestas, en la realidad lo que se hace es establecer una relación de transformación entre ambas partes, se pueden optar por dos formas: Tomar como referencia el circuito secundario, o tomar como referencia el circuito primario, este último es el más utilizado. El circuito primario es el que alimenta y el secundario recibe.
Transformador Real en Vacío
(dibujo)
Significa que presenta todas las pérdidas sin tener una carga conectada en el secundario. La corriente en el primario se denominaría corriente de vacío que será igual a la corriente de pérdida y la de magnetización. La fuerza electromotriz inducida va a ser mejor por resistencia que por reactancia.
Las Cargas Inductivas
Cuando a un transformador real se le conecta el secundario se le conecta una carga determinada, se produce un acoplamiento magnético entre ambas partes, esto significa que el voltaje de alimentación primario conduce una fem -E1, en el bobinado primario más las pérdidas y caídas de tensión, como esta inducción en el primario, produce un flujo magnético que acopla al secundario induciendo una E2= positiva al conectar la carga circula una corriente en el secundario I2, para mantener el equilibrio magnético surge una corriente del secundario referida al primario (I21). El análisis para el secundario, va a ser por una carga inductiva.
Para Analizar este Caso
( dibujo) PASOS: 1 ) Aplico el primario una tension alterna V1, debido a esto se induce una fem-E1. 2 ) comienza a circular las corrientes primarias I1, produciendo una caida de tension, P1 y es Xd1. 3 ) La suma de las caidas de tension con la fem -E1 obtenemos la tension aplicada D1. 4) Para explicar la corriente primaria J1, surge de la suma de la corriente de vacio g y de la corriente I21 ( es la corriente del secundario referida al primario). 5 ) El flujo del primario induce una fem. G2 en el secundario. 6 ) Al conectar una carga inductiva en este caso empieza a circular la corriente I2, en el secundario , que produce una caida de tension ( S2 xd2 en la react.do disporcion) y otra caida de tension I2xR2(resitencia Rz). 7 ) La suma de la fem , mas la suma de las caidas anteriores nos da como resultado la tension V2 en el secundario,cabe destacar como la carga es inductiva I2 atrasa de V2, un angulo determinado.