Descubre la conexión de los motores monofásicos

Los motores eléctricos dan la posibilidad de recibir energía mecánica de una forma sencilla y obteniendo una alta eficiencia, en la actualidad se puede encontrar diferentes tipos en el mercado como son los motores monofásicos, bifásicos, trifásicos, con arranque auxiliar bobinado y con arranque auxiliar bobinado y con condensador, por ello en este artículo se explica todo referente a estas maquinas

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¿Qué son los motores monofásicos?

Un motor monofásico es una máquina con la capacidad de realizar rotación en su eje gracias a una alimentación eléctrica donde se encarga de transformar la energía eléctrica en energía mecánica.

Esta compuesta por diversas partes que son las que realizan su funcionamiento, y mas adelante del articulo se explican cada una de ellas.

La velocidad depende del numero de polos por la atracción que se produce al realizar la vuelta que ocupa un polo donde estos ocupan una cuarta parte del estator. Presenta diversas corrientes como lo son las corrientes nominal, de vacío, de arranque y a rotor bloqueado donde esta última indica el soporte máximo de la corriente en un motor

Si posees un circuito eléctrico y no entiendes como permitir el flujo de electricidad, entonces tienes que ir a Conoce ¿Cuál es la función de un diodo? donde se explica como el diodo permite este flujo en un solo sentido, también se detalla los tipos que presenta este elemento eléctrico, sus características,  sus funciones y muchas otros datos mas que puedan ayudarte en este tema 

Características de los motores monofásicos

Ya entendiendo lo que son los motores monofásicos, debe tener en cuenta las características que poseen estas máquinas ya que gracias a estas especificaciones es lo que permite su amplia gama de funciones y aplicaciones, por eso a continuación se muestra las características principales de estos motores:

  • Son utilizados cuando no se dispone de un sistema trifásico
  • Funciona a través de una fuente de potencia monofásica.
  • En el cableado se puede encontrar dos tipos de cables: uno caliente y otro neutro.
  • Poseen una potencia de hasta 3Kw y los voltajes de alimentación varían al unísono.
  • Dispone únicamente de una tensión alterna.
  • El circuito funciona con dos hilos y la corriente que circula por ellos es siempre la misma.
  • No es capaz por sí mismo de provocar un par de arranque
  • Utilizado para pequeñas potencias
  • Caracterizado por su sencillez
  • Algunos electrodomésticos como frigoríficos o lavadoras están accionados por motores monofásicos
  • El diseño del rodamiento depende en gran medida de la aplicación final del motor
  • Son propios del ámbito doméstico
  • Las diferentes disposiciones de estos devanados dictaminan la tipología del motor monofásico
  • Da la posibilidad de funcionar con redes monofásicas
  • Generalmente se utilizan para potencias menores de 2Kw o 3Kw.
  • Tiene algunas características similares a los motores trifásicos
  • Posee una única tensión alterna frente a la triple onda de los trifásicos.
  • Se suelen utilizar cuando no se dispone de una red trifásica a 380v
  • Conocidos como los motores comunes en la mayoría de casas.
  • Está basado en el principio de atracción y repulsión entre un imán y un núcleo magnético al que se le aplica una corriente eléctrica
  • Necesita de un bobinado auxiliar para iniciar el giro del rotor.
  • Tienen un gran desarrollo debido a su gran aplicación en electrodomésticos
  • El par motor suele ser habitualmente más bajo que el de los motores trifásicos
  • Pueden conseguir potencias de hasta 10 hp
  • Habitualmente se les divide en dos grandes categorías que son el motor monofásico de fase partida, y de espira en cortocircuito o de sombra.
  • Funciona con tensiones de hasta 440V.
  • Existen muchas instalaciones, tanto industriales como residenciales a las que la compañía eléctrica solo suministra un servicio de c.a monofásico
  • Las fuentes de potencia monofásicas son las comunes en las instalaciones de los hogares
  • Ideales para accionar los sistemas de todo tipo de electrodomésticos o instalaciones en casas
  • Generalmente usada en la industria
  • Sólo hay una fase en el devanado del estator
  • El campo magnético en un motor monofásico de inducción no rota
  • Los motores monofásicos más utilizados son los motores provistos de bobinado auxiliar de arranque, los motores con espira en cortocircuito, los motores universales
  • Su funcionamiento es esencialmente el mismo que el del motor trifásico
  • Produce un campo magnético estacionario pulsante
  • Necesita de un devanado auxiliar desfasado 90° respecto del devanado principal para producir el par de arranque

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¿Cuáles son las partes de un motor monofásico?

Los motores monofásicos cuenta con componentes fundamentales que realizan los mecanismo para transforma la energía eléctrica en energía mecánica, por eso a continuación se muestra las características de las partes que constituyen este motor

Rotor

  • Es la parte que gira en un motor monofásico
  • Se compone de tres partes fundamentales que son el Núcleo, el Eje, el arrollamiento llamado de jaula de ardilla
  • El núcleo está formado por un paquete de láminas o chapas de hierro de elevada calidad magnética
  • Para el caso del eje se encuentra ajustado a presión el paquete de chapas
  • Tiene como finalidad de trasladar la energía mecánica
  • Con el arrollamiento llamado de jaula de ardilla consiste de una serie de barras de cobre de gran sección, alojadas en sendas ranuras axiales practicadas en la periferia del núcleo y unidas en cortocircuitos mediante dos gruesos aros de cobre, situados uno a cada extremo del núcleo.
  • En la mayoría de los motores de fase partida el arrollamiento rotorico es de aluminio y esta fundido de una sola pieza.

Estátor

  • Se compone de un núcleo de chapas de acero con ranuras semicerradas, de una pesada carcasa de acero o de fundición dentro
  • Presenta una conexión de uno y otro a la red de alimentación
  • Se encuentra introducido a presión el núcleo de chapas
  • Está constituido por dos arrollamientos de hilo de cobre aislado alojados en las ranuras y llamados respectivamente arrollamiento principal o de trabajo y arrollamiento auxiliar o de arranque.
  • Cuando la velocidad del motor alcanza un valor prefijado el arrollamiento de arranque es desconectado automáticamente de la red por medio de un interruptor centrífugo montado en el interior del motor.

Escudos o Placas Térmicas

  • Están fijados a la carcasa del estátor por medio de tornillos o pernos
  • Tiene como objetivo principal el mantener el eje del rotor en posición invariable.
  • Cada escudo tiene un orificio central previsto para alojar el cojinete, sea de bolas o de deslizamiento
  • Es el lugar donde descansa el extremo correspondiente del eje rotorico.
  • Los dos cojinetes cumplen con diversas funciones como sostener el peso del rotor, mantener a este exactamente centrado en el interior del estator
  • Permite el giro del rotor con la mínima fricción
  • Evitar que el rotor llegue a rozar con el estátor.
  • Situados en los extremos del estator

Interruptor Centrífugo

  • Se encuentra montado en el interior del motor
  • Tiene como objetivo principal el de desconectar el arrollamiento de arranque en cuanto el rotor ha alcanzado una velocidad predeterminada.
  • El tipo más corriente consta de dos partes principales, una fija y otra giratoria.
  • La parte fija está situada por lo general en la cara interior del escudo frontal del motor
  • Dispone de dos contactos
  • Cuando el rotor alcanza aproximadamente el 75 % de su velocidad de régimen, la parte giratoria cesa de presionar sobre dichos contactos y permite por tanto que se separen
  • Su funcionamiento es análogo al de un interruptor unipolar.
  • En algunos motores modernos la parte fija del interruptor está montada en el interior del cuerpo del estátor.
  • La parte giratoria va dispuesta sobre el rotor.
  • Cuando el rotor está en reposo la presión ejercida por la parte móvil del interruptor mantiene estrechamente cerrados los dos contactos de la parte fija
  • El arrollamiento de arranque queda automáticamente desconectado de la red de alimentación.

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Arrollamiento de Jaula de Ardilla

  • Se compone de una serie de barras de cobre de gran sección
  • Están alojadas dentro de las ranuras del paquete de chapas rotorico
  • Las barras están soldadas por ambos extremos a gruesos aros de cobre, que las cierran en cortocircuito.
  • Para la mayoría de los motores de fase partida llevan un arrollamiento rotorico con barras y aros de aluminio
  • Fundido de una sola pieza.

Arrollamientos Estatoricos

  • Es a base de conductor de cobre grueso aislado un arrollamiento de trabajo o principal
  • Dispuesto generalmente en el fondo de las ranuras estatoricas
  • Para el caso de un arrollamiento de arranque o auxiliar se encuentra a base de conductor de cobre fino aislado
  • Situado normalmente encima del arrollamiento de trabajo
  • Ambos arrollamientos están unidos en paralelo.
  • En el momento del arranque uno y otro se hallan conectados a la red de alimentación
  • Cuando el motor ha alcanzado aproximadamente el 75% de su velocidad de régimen, el interruptor centrifugo se abre y deja afuera de servicio el arrollamiento de arranque
  • El motor sigue funcionando entonces únicamente con el arrollamiento de trabajo principal.
  • Durante la fase de arranque, las corrientes que circulan por ambos arrollamientos crean un campo magnético giratorio en el interior del motor.
  • Este campo giratorio induce corrientes en el arrollamiento rotorico
  • Genera a su vez otro campo magnético.
  • Ambos campos magnéticos reaccionan entre si y determinan el giro del rotor
  • El arrollamiento de arranque solo es necesario para poner en marcha el motor
  • Produce el campo giratorio.
  • Una vez conseguido el arranque del motor ya no se necesita más el campo giratorio
  • Es desconectado de la red por medio del interruptor centrífugo.

Carcasa

  • Es el elemento que se encarga de proteger todas las partes de un motor monofásico
  • Tiene la ventaja de que al recubrir la maquina se resguarda de cualquier daño o perturbación posible que provenga del exterior

¿Cómo es el funcionamiento de un motor monofásico?

Ya se explica la definición de un motor monofásico, así como sus características y el cómo está compuesto, de modo que se puede entender mejor su funcionamiento así como también sus capacidades, por lo que a continuación se muestra las principales funciones que emplea este tipo de motor:

  • Se encarga de generar energía mecánica a través de la energía eléctrica
  • El interruptor centrífugo se abre y deja fuera de servicio el arrollamiento de arranque
  • Basado en el principio de atracción y repulsión entre un imán y un núcleo magnético al que se le aplica una corriente eléctrica.
  • El estator es el que recibe la corriente alterna del exterior
  • Para el caso del rotor se encuentra situados las barras metálicas que funcionan como conductores de la electricidad.
  • Debido a la acción de la corriente monofásica, se genera un campo magnético
  • Produce una fuerza electromotriz en las barras del rotor.
  • Estas barras están dispuestas en forma de espira y giran emitiendo energía mecánica para la que están concebidos.
  • La velocidad de giro de un motor eléctrico, habitualmente, tiene un valor fijo
  • Depende de los variadores de frecuencia
  • Presenta un desfasaje por la confeccion del hilo de diferente calibre
  • Gracias al desfase en las corrientes junto al desfase geométrico produce que el campo magnético sea giratorio
  • El motor durante el arranque es débil para solventar el arranque
  • Da la posibilidad de funcionar con solo el arrollamiento de trabajo principal
  • Induce corrientes en el arrollamiento rotórico generando nuevamente otro campo magnético
  • Determina el giro que realiza el rotor debido a la reacción de ambos campos magnéticos generados
  • El arrollamiento de arranque solo es necesario para poner en marcha el motor

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¿Cuáles son los tipos de motores monofásicos?

En los puntos anteriores se explicaron las partes y funcionamientos de estos motores, pero también se debe tomar en cuenta la variedad de tipos de motores monofásicos que se puede encontrar en el mercado, por ello a continuación se muestra los tipos de estos motores característicos:

Motores de inducción de fase partida

  • Es un tipo de motor de inducción monofásico con dos embobinados
  • Tiene una buena eficacia
  • Dispone de un par de arranque moderado.
  • Son muy utilizados como motores de accionamiento para lavadoras, secadoras y lavavajillas.
  • Constituido por dos embobinados Estator, uno principal (M) y otro auxiliar de arranque (A).
  • Se lo construye de conductor más  fino  Ambos bobinados se conectan en paralelo y separados por un espacio de 90 grados eléctricos a lo largo del estator
  • la tensión de la red se aplica a ambos bobinados
  • El embobinado auxiliar está diseñado para desconectarse del circuito a una determinada velocidad mediante un interruptor centrifugo
  • Diseñado para tener un cociente resistencia o reactancia mayor que el embobinado principal
  • Suele tener diferente cantidad de vueltas.
  • La corriente del embobinado auxiliar va adelante de la corriente en el embobinado principal
  • El devanado de marcha, con más vueltas de alambre más grueso, tiene baja resistencia y alta reactancia
  • Generalmente para una mayor relación R / X se logra al utilizar alambre de menor diámetro para el embobinado auxiliar
  • Usa sólo para el arranque
  • No tiene que tomar continuamente corriente plena.
  • Ideados para el arranque de los motores asíncronos monofásicos
  • Dispone de un rotor pequeño
  • Se basa en cambiar, al menos durante el arranque, el motor monofásico por un bifásico
  • En la mayoría de motores el bobinado auxiliar va en serie con un condensar
  • Otorga una  impedancia diferente  al del devanado principal  por lo que la su corriente está desfasada
  • El devanado de arranque tiene menos vueltas
  • Tiene alta resistencia y baja reactancia
  • Debido a su impedancia total menor, la corriente en el devanado de marcha es en general mayor que la correspondiente en el devanado de arranque.
  • No genera un campo rotante  de magnitud  constante pero alcanza para impulsar por sí sólo al rotor en el arranque.
  • La capacidad del devanado de arranque se basa sólo en trabajo intermitente
  • Se utilizan en el caso de escasa frecuencia de arranque
  • Aplicado para compresores de frigoríficos o como motores para quemadores de fuel, en pequeñas bombas centrífugas, quemadores de aceite, sopladores, y en cualquier otro tipo de cargas que requieran un moderado par de arranque a una velocidad constante.
  • Este tipo de motor es normalmente de caballaje fraccionario
  • Como desventaja se destaca cuando tiene mucha carga se produce un par elíptico o pulsante que hace que el rotor emita ruidos preocupantes
  • Tiene poca inercia hasta cuando está conectado con la carga
  • Usado en aparatos electrodomésticos para impulsar cargas que producen ruido, como por ejemplo, quemadores de aceite, pulidores, lavadores de ropa, lavadores de vajillas, ventiladores, sopladores de aire, compresores de aire y bombas de agua pequeñas.
  • la velocidad síncrona del flujo rotatorio del estator queda determinada por la frecuencia y el número de polos desarrollados en el devanado de marcha del estator
  • Da la posibilidad de tener relevadores térmicos interconstruidos
  • Se conecta en paralelo una bobina de arranque

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Motor monofásico de espira en cortocircuito

  • Utiliza un anillo de bronce o cobre también conocido como “espira de Frager”
  • Retrasa el flujo magnético para proporcionar un campo alterno.
  • Está concebido para motores de poca potencia.
  • Puede arrancarse directamente por sí mismo debido al efecto que producen las llamadas espiras en cortocircuito
  • Su sistema consiste en dividir los polos en dos partes desiguales.
  • Tienen gran aplicación en electrodomésticos y pequeños aparatos
  • No cuentan con escobillas
  • Están casi exentos de averías
  • No requieren de mantenimiento

Motores de inducción de arranque por condensador

  • Ofrece la novedad de tomar en cuenta a los capacitadores de arranque para motores monofásicos 
  • Se agrega un capacitor al devanado auxiliar para producir una relación casi real de 90° entre las corrientes de los devanados de arranque y de marcha
  • Tienen el mismo rendimiento durante el funcionamiento que los motores de fase partida
  • Implica la adición de un capacitor en el devanado auxiliar
  • El conmutador puede cambiar de posición con cierto tiempo por lo tanto, los devanados funcionan independientes y mediante el condensador en serie.
  • Cuenta con un par de arranque más elevado que los motores de fase partida
  • Se utilizan principalmente en sistemas de accionamiento de lavadoras.
  • Tiene un rango que  va de fracciones de HP hasta 15 HP
  • El capacitor se conecta en serie con el devanado de arranque y el switch
  • Diseñado para el servicio continuo
  • La corriente en la rama capacitiva es muy baja
  • Se presta al control de velocidad por variación del voltaje de suministro
  • Usado en diversos métodos para ajustar el voltaje aplicado al estator
  • Produce el control deseado de velocidad, como transformadores con varias salidas
  • Dispone de una bobina conectada en serie con el bobinado principal
  • En el arranque, la intensidad de corriente en este es muy alta y el interruptor electromagnético cierra un contacto que conecta el bobinado de arranque o auxiliar
  • Ofrece un funcionamiento es uniforme y el motor no presenta zumbidos
  • A medida que va alcanzando velocidad va disminuyendo la intensidad
  • Ofrece un mejoramiento del torque de partida debido a la inclusión del capacitor
  • Presenta un arranque de 3.5 a 4.5 veces el par nominal
  • Reduce la corriente de arranque para la misma potencia al instante del arranque
  • El condensador suele ir montado en la carcasa del motor
  • Si el arrollamiento auxiliar no es de tipo dividido, el condensador se conecta antes del arrollamiento auxiliar
  • Para el caso de motores de condensador dividido permanente se obtiene una alta eficiencia
  • Cuando se aplica con un condensador permanente tiene un funcionamiento silencioso y la reversibilidad continua
  • Adecuado para una amplia gama de electrodomésticos, tales como lavadoras, secadoras, ventiladores y aparatos de aire acondicionado
  • No tiene centrifugo el motor arranca
  • Funciona por la partición de fase en cuadratura producido por dos devanados idénticos desfasados
  • En el momento de arranque la corriente capacitiva es pequeña y el par de arranque es alrededor del 50% del par nominal

Motores de polos partidos

  • Es de manera general, un motor pequeño de potencia fraccionaria
  • Son adecuados para aplicaciones de baja potencia
  • La potencia generalmente está por debajo de los 200 W
  • Se utilizan habitualmente en ventiladores domésticos pequeños.
  • Basado en el principio de la fase partida de producir un campo magnético rotatorio para iniciar el giro del rotor
  • Emplean estatores con entrehierros uniformes con respecto a sus devanados de rotor y estator
  • Por lo general 1/3 de los polos está rodeado por una cinta de cobre desnudo
  • Integra un corte en cada polo de los 30 al 60 grados al bobinado principal
  • Están distribuidos uniformemente por la periferia del estator
  • Producen un flujo amortiguado quedando una separación de 30 a 60 grados desde el campo principal.
  • Genera un campo giratorio con un par de arranque pequeño que inicia el giro del rotor
  • Las piezas polares especiales se forman con laminaciones y una bobina de sombreado en cortocircuito
  • Se han producido motores hasta de ¼ hp.
  • Tiene como ventaja su extrema simplicidad
  • No tiene interruptores centrífugos, capacitores, devanados especiales de arranque ni conmutadores.
  • Puede ser utilizado en la industria de la construcción de pequeños motores monofásicos
  • Los polos próximos se colocan un puente electromagnético, para de esa forma lograr un entre hierro uniforme entre estator y rotor
  • Ofrece una disminución de las pérdidas provocadas por las armónicas superiores en el rotor
  • Dispone de una eficiencia mayor del 20%
  • Presenta una baja regulación de la velocidad y baja óptica para su uso
  • Caracterizado por contar con un bajo costo
  • Ideal para un uso con bajas potencias
  • Trabaja siempre a altas temperaturas, incluso sin realizar ningún tipo de esfuerzo.
  • Algunas máquinas utilizan simples arranques de laminación circular con bloques en cada uno de los polos de los anillos sombreado
  • El estator por lo general es de polos salientes
  • Se encuentra formado por un paquete de chapas con zapata polar, alrededor de la zapata se junta los bobinados de campo.
  • El rotor es de tipo jaula de ardilla y los escudos son de fierro fundido.

Motores de Inducción – Repulsión

  • Basado en las propiedades electromagnéticas de la corriente eléctrica
  • Da la posibilidad de crear unas determinadas fuerzas de atracción y repulsión encargadas de actuar sobre un eje
  • Genera un movimiento de rotación.
  • Al aumentar su velocidad a partir del reposo, disminuye su deslizamiento y su par disminuye hasta el valor en el que se desarrolle el par máximo.
  • Reduce el deslizamiento y el par que desarrolla el motor de inducción.
  • Los pares desarrollados al arranque y al valor del deslizamiento que produce el par máximo ambos exceden al par aplicado a la carga.
  • Dispone de una velocidad del motor que aumenta según el deslizamiento producido
  • El motor se mantiene trabajando a la velocidad producida
  • Ofrece un valor de equilibrio del deslizamiento hasta que aumente o disminuya el par aplicado.

¿Cuáles son las aplicaciones de los motores monofásicos?

Gracias a las características y propiedades que posee este tipo de máquinas existe una amplia gama de funciones que se pueden aplicar en distintas áreas como hogares, oficinas o pequeños comercios, debido a la baja potencia y su demanda de una fuente de alimentación de potencia monofásica se coloca a estos motores en usos no industriales.

Como producto de sus especificaciones son idóneos para instalaciones pequeñas o electrodomésticos, es decir se pueden aplicar en sistemas de ventilación o calefacción, máquinas de coser, taladros, máquinas de aire acondicionado o sistemas de apertura y cierre de puertas de garaje o parking.

Por lo que sus aplicaciones son muy extensas, pero también se tiene que tomar en cuenta los diversos tipos de motores monofásicos los cuales también pueden ser universales dando la opción de trabajar independientemente de la corriente que reciban, sea corriente alterna o corriente continua.

Con estas máquinas universales se pueden emplear en aparatos como aspiradoras, exprimidores, batidoras, entre otros. Sin embargo se presenta la desventaja que dispone de una vida reducida ya que se produce un alto desgaste de las escobillas.

Motivo sus propiedades simples y a su costo que es bajo la producción de estas máquinas se realiza en grandes cantidades de modo que se puede emplear para distintos casos, sin embargo por el par de arranque bajo, reducido rendimiento y también factor de potencia limitado se reducen las aplicaciones pero se soluciona utilizando motores trifásicos.

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Motores monofásicos de corriente alterna

Estos tipos de motores monofásicos funcionan con este tipo de alimentación eléctrica por lo que transforma la energía eléctrica en fuerzas de giro debido a la acción que produce los campos magnéticos.

Se encuentran constituidos por una parte fija llamada estátor que también se conoce como inductor, nuevamente está compuesto por bobinas generadoras del campo magnético, y por un rótor o inducido, por lo que son muy similares a los motores monofásicos de corriente continua.

Motor Monofásico Síncrono

Es un motor que presenta características similares a los motores monofásicos de corriente continua, sin embargo también están disponibles con corriente alterna donde su funcionamiento se basa en el acoplamiento de campos magnéticos que giran al unísono donde  la corriente se aplica en el rotor por un par de escobillas.

Se produce un acoplamiento debido a que en el rotor se disponga unas bobinas unidas a un colector formado por delgas, en serie con las bobinas del inductor. Con este funcionamiento se explica por qué este tipo de motor se puede emplear independiente de la corriente utilizada ya sea continua o alterna, se puede utilizar un alternador como motor en determinadas circunstancias, en el caso  que se alimente por los anillos colectores a la bobina del rotor con corriente alterna la máquina no arrancará.

Es también conocido como motor universal debido a que puede funcionar como dínamo, gracias a esto se aplica en pequeños electrodomésticos como en sierras eléctricas, taladros, utensilios de cocina, ventiladores, sopladores, batidoras y otras aplicaciones donde se requiere de una alta velocidad de giro con cargas débiles.

Caracterizado por un conmutador devanado y las escobillas donde las aplicaciones se realizan si se tienen fuerzas resistentes pequeñas y si se tiene solamente una vía para el paso de la corriente, debido a que el circuito está conectado en serie.

Una desventaja que se presenta en estos tipos de motores son las emisiones electromagnéticas producidas por el campo magnético junto a la corriente del colector provocando una serie de interferencias y de ruido ocasionando dificultades en su funcionamiento, sin embargo se puede corregir mediante los condensadores de paso de 0,001 μF a 0,01 μF, los cuales deben estar conectados de las escobillas a la carcasa del motor y a la masa para obtener los resultados deseados.

Motor Monofásico Asíncrono

A diferencia del motor monofásico síncrono este motor mediante el estator produce un campo magnético giratorio a través de dos pares de bobinas perpendiculares donde una de estas bobinas se conecta directamente a la corriente alterna obteniéndose un campo magnético oscilante.

Con la otra bobina que dispone se intercala un condensador que tiene la finalidad de cumplir un desfasaje en la corriente de forma que pueda llegar a la bobina 90° respecto a la corriente de la bobina anterior, así ambas bobinas estén desfasadas por el campo magnético generado.

Similar a los motores monofásicos, el campo magnético se encarga que en un estado giratorio pueda inducir la corriente a los conductores que disponga el rotor bajo el efecto de una variación del flujo magnético y con una velocidad de giro menor que la velocidad de sincronismo a la que gira el campo, produciendo diversos efectos debido a la corriente inducida por el campo

 Efectos de la corriente inducida

  • Produce una fuerza de Lorentz sobre los conductores del rótor
  • La corriente genera un campo magnético concéntrico respecto al cable
  • Como el cable se suma al campo inductor se obtiene efectos magnéticos
  • Generación de una atracción magnética sobre la estructura de acero del rótor.
  • Se obtiene un elevado par de arranque
  • Con la disminución de velocidad de giro se aumenta la inducción
  • Se forma un cortocircuito por los conductores permitiendo la producción de la circulación de la corriente

¿Qué es un motor eléctrico trifásico?

En los anteriores puntos se explicó sobre los motores monofásicos, ahora se debe entender que son los motores trifásicos los cuales son muy similares, son definidos como maquinas eléctricas que realiza giros y tienen la capacidad de transformas la energía eléctrica en energía mecánica.

Como se observa su definición es prácticamente la misma, puestos que con máquinas que utilizan las interacciones electromagnéticas, sin embargo las diferencias entran debido a las características que disponen cada máquina y la más importante es que los motores monofásicos no son usados en aplicaciones industriales mientras que los trifásicos si son empleados en áreas industriales.

Si deseas entender todo sobre las soldaduras, entonces tienes que ir a Conoce ¿Cuántos y que tipos de soldaduras existen? donde se explica que las soldaduras son procesos importantes en el ámbito industrial, los tipos que presentan y su importancia de llevar a cabo de manera correcta cada una de ellas

Características de los motores trifásicos

Como las definiciones entre los motores monofásicos y trifásicos son iguales, entonces para diferenciarlos se deben conocer las características de esta máquina trifásica, las cuales se muestran a continuación

  • Diseñados para funcionar con la potencia de corriente alterna
  • Origina campos magnéticos rotativos en el bobinado del estator o parte fija del motor
  • Utilizada en muchas aplicaciones industriales.
  • La electricidad de la corriente alterna cambia de dirección negativa a positiva y viceversa muchas veces por segundo
  • Cambia la potencia en una onda continua suave llamada onda sinusoidal
  • Para la alimentación trifásica se dispone de tres fuentes de alimentación o tres corrientes alternas de la misma frecuencia
  • No hay dos ondas de corriente alterna en el mismo punto al mismo tiempo.
  • Caracterizado por ser el método más común en el uso de redes eléctricas en todo el mundo
  • Transfiere más energía que lo motores monofásicos
  • Provoca que el arranque de estos motores no necesite circuito auxiliar
  • Son más pequeños y livianos que los motores monofásico
  • Representa un costo menor a la hora de su fabricación
  • Se fabrican en las más diversas potencias, desde una fracción de caballo hasta varios miles de caballos de fuerza
  • Disponible prácticamente para todas las tensiones y frecuencias normalizadas
  • Están equipados para trabajar a dos tensiones nominales distintas.
  • Se emplean para accionar máquinas, herramientas, bombas, montacargas, ventiladores, grúas, maquinaria elevada, sopladores, entre otros
  • Induce corriente en las barras del rotor
  • Da origen a un flujo que al reaccionar con el flujo del campo magnético del estator produce un par motor que permite el movimiento al rotor
  • Gracias a las variaciones de la corriente alterna se presenta un movimiento y variaciones continuas
  • El rotor no puede ir a la misma velocidad que la del campo magnético giratorio
  • Cada momento recibe impulsos del campo, pero al cesar el empuje, el rotor se retrasa
  • El deslizamiento puede ser mayor conforme aumenta la carga del motor
  • La velocidad se reduce en una proporción mayor
  • Se tiene el caso el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica cuando se encuentra dentro de la acción de un campo magnético potente
  • Tiende a funcionar como un electroimán
  • El conductor con una corriente alterna se desplaza de una forma perpendicular a las líneas de acción del campo magnético.
  • Constituido por diversas partes como es el estator, el rotor, los escudos
  • Para el caso del estator esta compuesto de hierro al silicio
  • El alambre de cobre puede ser de diferentes diámetros
  • Los escudos están hechos de hierro colado
  • Se conoce como rotor a lo que consiste en una red circular de barras y anillos que se parecen un poco a una jaula conectada a un eje.
  • La parte móvil del motor es el rotor que está formado por el eje, el enchapado y unas barras de cobre o aluminio
  • Pueden realizar dos tipos de conexiones en el inductor que son las Conexiones en estrella y conexiones en triangulo
  • En las Conexiones en estrella Un extremo de las tres bobinas se junta y cada uno de los extremos libres se conecta a cada uno de los cables
  • Las conexiones en triangulo Cada extremo de las tres bobinas se une al extremo de la bobina siguiente no siendo necesario el conductor neutro
  • Ofrece muchas ventajas con respecto a los motores de combustión como lo es su potencia, eficiencia y tamaño
  • Se pueden construir de cualquier tamaño
  • Tiene un par de giro elevado y, según el tipo de motor, prácticamente constante
  • No emite contaminantes

Motor Trifásico Síncrono

Tiene similitudes con los motores monofásicos  ya que se dispone de un campo magnético giratorio, sin embargo para el caso de los trifásicos está constituido de un rotor compuesto por un electroimán, donde ofrece una velocidad de giro fija.

Este tipo de motor trifásico no es común ni general debido a que presenta complicaciones en la alimentación del inductor con la corriente alterna, del mismo modo se tiene problemas en la alimentación del inducido con una corriente continua.

Motor Trifásico Asíncrono

Para este tipo de máquinas trifásicas se dispone de un funcionamiento análogo con los motores monofásicos de inducción, es decir, se tiene un campo magnético que es giratorio y se produce una inducción  de corriente en el rótor debido al campo que gira a mayor velocidad que el propio rótor.

Nuevamente se tiene el efecto de la  fuerza de Lorentz y fuerza de atracción magnética, y el campo que está conectado con las bobinas a la corriente alterna. Generalmente el inducido es de  jaula de ardilla, sin embargo se tiene caso de tipos bobinados.

Ofrece la ventaja de poder regula la corriente de cortocircuito gracias a la disposición de los potenciómetros, controlando la velocidad de giro y el par desarrollado por el motor.

Bobinado de un motor monofásico

Ya se ha  explicado todo respecto a los motores monofásicos y sus diferencias con los trifásicos, por ello a continuación se presentan como realizar un bobinado de un motor monofásico paso a paso de manera que puedas realizarlo de una manera muy simple

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