MOTORES ASINCORINCOS TRIFASICOS

Cuando un motor está detenido, y se procede a ponerlo en marcha, es necesario cuidar dos aspectos fundamentales:

• La corriente que va a tomar de la red
• La cupla que aplicara a la carga impulsada

En el momento de arranque, el motor presenta una “Z” baja y por lo tanto, la corriente que toma en esas condiciones puede ser muy alta.
En la práctica, se busca atenuar este efecto tanto como sea posible y los métodos empleados dependen del tipo de rotor usado en el motor.

Considerando S=1 (deslizamiento=1)

Métodos DE ARRANQUE

• Arranque directo

Se emplea en motores de baja potencia con rotor jaula de ardilla. El motor se conecta directamente a la red a través de un contactor y un elemento de protección contra sobrecargas y cortocircuito.
Cuando se alcanza la velocidad nominal, el motor toma la corriente nominal y la cupla nominal.
La corriente de arranque suele ser del orden de 5 a 10 veces la corriente nominal.
Suelen venir de fábrica conectados en estrella.

• Arranque estrella-triangulo

Consiste en conectar un bobinado estatórico del motor, primero en estrella y luego de alcanzada la velocidad de equilibrio dinámica, se lo conmuta a conexión triangulo. Se usa en motores con rotor en cortocircuito.
Las operaciones de cierre y apertura de los contactores se pueden hacer en forma manual o mediante un automatismo.

• Arranque con autotransformador

Es un método más que actúa reduciendo la tensión de alimentación durante el arranque. En este tipo de arranque el motor se conecta a la red a través de un autotrafo trifásico, de modo tal que la tensión aplicada al motor es función de la relación de transformación del autotrafo.

• Arranque con transferencia en el rotor

Los motores asíncronos con rotor bobinado pueden arrancar de forma gradual por medio de resistencias exteriores colocada en serie con el circuito del rotor.
Las tres fases del rotor, se unen a tres resistencias de arranque conectadas en estrella.

• Con arrancador suave.

MOTOR DE Inducción Monofásico

Comparativamente, la relación volumen/potencia es mayor en los motores monofásicos, por lo cual, para la misma potencia nominal, siempre resulta más conveniente un motor trifásico que uno monofásico.

Su campo de aplicación esta en aquellos accionamientos que no requieren de grandes potencias. Los motores monofásicos poseen un rendimiento y un factor de potencia bajo.

Teoría DEL DOBLE CAMPO GIRATORIO

El motor monofásico de inducción genera un campo magnético de dirección fija pero de magnitud variable en el tiempo. Si a una bomba se le aplica una corriente alterna senoidal, en el circuito magnético se Producirá un campo alterno cuyo valor instantáneo es:

TEOREMA DE LEBLANC

“Un campo alterno se puede descomponer en dos campos rotantes iguales y de sentido opuesto de giro, cada uno de la mitad del valor máximo.”

A cada uno de estos campos rotantes, suele llamárselos también campo directo y campo inverso.

Al observar la curva de par se concluye que el motor monofásico asíncrono a inducción:

• Carece de cupla propia de arranque.
• No puede arrancar por sí solo.
• Se comporta indistintamente girando en uno u otro sentido.
• La cumpla se anula un poco antes del sincronismo.
• Si por la fuerza el motor es llevado a girar a la velocidad de sincronismo, aparece una cupla que se opone al movimiento.

Las corrientes inducidas en el rotor por cada uno de estos campos rotantes son de diferente frecuencia. El campo que gira a la derecha se comporta con resbalamiento s, mientras que el que gira hacia la izquierda responde  a un resbalamiento (2-s). Luego la frecuencia de las corrientes inducidas en el rotor por cada uno de estos campos es:

Métodos DE PUESTA EN MARCHA DE LOS MOTORES MONOFASICOS DE Inducción

• Motor con arranque por bobina auxiliar en cortocircuito

Es el más elemental y económico. Tiene el inconveniente de que el par desarrollado durante el arranque es bajo, pero suficiente para hacer arrancar al motor en vacío. Se lo emplea cuando deben ponerse en marcha cargas que no requieren de una cupla apreciable durante el arranque, como el caso de pequeños ventiladores de uso doméstico.

La bobina auxiliar en cortocircuito junto con el polo genera un campo rotante adicional a los dos naturales del motor, con el cual se logra una cupla capaz de vencer la inercia del rotor y hacerlo mover.

El sentido de giro depende de la posición de la bobina en cortocircuito con relación al eje de polo.
La variación de velocidad de giro de estos motores se logra por medio de reactores en serie con el devanado estatórico que hacen que la tensión aplicada sea menor.

• Motor de fase partida

Este tipo de motores poseen un bobinado principal y uno auxiliar.

Cuando el motor está detenido, el campo ppal. Y el auxiliar están en paralelo. La corriente del bobinado ppal., genera un campo magnético. La corriente del bobinado aux, genera otro campo magnético, desplazado 90° en el espacio y desplazado un determinado ángulo en el tiempo. Una vez que el rotor empieza a girar y  llega a una velocidad determinada, un interruptor centrífugo desconecta el campo aux.

Notar que la corriente del bobinado ppal. Esta bastante desfasada respecto a la del devanado aux. Este desfasaje es proporcional a la relación entre reactancia y resistencia de ambos arrollamientos.
Este tipo de arranque se emplea mucho en motores del orden de los 2 CV. Para algunas aplicaciones, el interruptor actúa por corriente y no por velocidad.

• Motor con arranque por fase partida y capacitor transitorio

Considere al circuito eléctrico del motor con arranque por fase partida. Si se conecta un capacitor en serie con el devanado auxiliar, se está modificando la reactancia del circuito auxiliar, como consecuencia se logra un desfasaje angular más pronunciado entre la corriente de ambos devanados. Este tipo de arranque logran cuplas de arranque mucho mayores que las del caso anterior.

El motor requiere un capacitor con capacidad tal que permita desfasar la corriente auxiliar lo suficiente para lograr un ángulo de valor próximo a los 90°.

• Motor con arranque por fase partida y capacitor permanente

Sobre la base del método de arranque anterior, se puede diseñar un motor que mantenga en forma constante conectado el circuito auxiliar con el capacitor serie. En tal caso, se puede lograr que el campo auxiliar y el ppal. Sean de igual valor absoluto y además como su desfasaje es de 90° en el espacio, se puede lograr un campo bifásico si el desfasaje de las corrientes es también 90° en el tiempo.
La curva par-velocidad es igual que la de un motor trifásico. Su funcionamiento es simple y silencioso.
Si por alguna falla en el capacitor, este se cortocircuita, el motor no podrá arrancar.

Inversión DE MARCHA

Para invertir la marcha, es necesario cambiar el sentido de rotación del campo magnético, para lo cual se debe invertir la conexión de uno de los dos bobinados (la del ppal. O la del aux), lo cual implica que se deben modificar las conexiones internas de los devanados del estátor.