Motores de Inducción Magnética.
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MOTORES DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA Gustavo Adolfo Ávila Pérez e-mail:
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RESUMEN: En muchas aplicaciones industriales
se ve la necesidad de tener un sistema de movimiento, que impulse el funcionamiento de una maquina, una manera compacta para la generación del impulso es el rotacional, que se puede obtener de manera eléctrica, a partir de la aplicación de los campos magnéticos, que puede inducir corrientes sobre superficies. El funcionamiento de un motor en gran medida se debe a una polarización de una superficie, que trata de seguir el movimiento de un campo que por efecto del desplazamiento de la onda de tensión y corriente que tiene en el tiempo, la superficie polarizada trata de encontrar a su polo opuesto, lo que hace girar un rotor, que se encuentra dentro de un núcleo de embobinados, diseñados especialmente para el tipo de trabajo que se necesite el motor.
Figura 1. Rotación de un disco metálico producido por un imán giratorio. Es decir, en un aparato de inducción de este carácter se produce una acción generadora que induce, una acción motriz que obliga a las corrientes inducidas a seguir el campo del inductor. Como se puede apreciar en la figura. Aunque el disco nunca podrá alcanzar la velocidad del imán, de suceder eso no se induciría una fuerza electromotriz en el disco, puesto que se eliminaría el flujo magnético. En un motor se remplaza el plato por un cilindro y el imán por un electroimán con diferentes cantidades de polos, dependiendo de la construcción que tenga el inducido del motor.
PALABRAS CLAVE:
Motor de inducción, Motor, Inducción, polos, rotación, campo eléctrico, campo magnético, campo rotatorio.
1 PRINCIPIO Un motor de inducción funciona a partir la energía eléctrica, con corriente alterna. Es un tipo de motor de gran empleo por su simplicidad y fortaleza de funcionamiento, que se adapta con gran facilidad a una marcha constante.
2 CAMPOS GIRATORIOS:
El principio de funcionamiento se puede explicar mediante un plato que gire libremente y un imán que puedan girar libremente en el mismo eje. El imán induce una corriente eléctrica en la s uperficie del plato al girar el imán, estas corrientes cambian y tienden a moverse en la misma dirección en la que el imán se mueve. Como lo explica la ley de Lenz que dice: Figura 2. Rotación de un cilindro conductor producido por corrientes inducidas.
En un flujo magnético uniforme:
Un campo de este tipo s e explica mediante la figura 2. Que representa cuatro polos montados sobre una culata, cuyo flujo magnético corta el cilindro conductor que puede girar libremente. Al girar en el se inducen corrientes que su sentido y recorrido están determinados por medio de la regla de la mano derecha se puede determinar la dirección de las corrientes inducidas utilizándose el movimiento relativo del elemento con relación a los polos. El motor e inducción funciona por acción de un campo giratorio producido de forma eléctrica por los devanados polifásicos y no por acción mecánica.
En donde: Φ: flujo magnético
B: inducción electromagnética S: superficie del conductor α: Angulo que se forma el conductor y la dirección
del campo. Pero al estar el conductor en movimiento la ecuación queda de la siguiente forma:
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. 2.1 CAMPOS BIFÁSICO
Alta reactancia; par de arranque corriente de bajo arranque . reducida, 4 ½ a 5 veces la nominal; arranque a plena B tensión; par normal de arranque, 150% del nominal; clasificación de B a E2 Bombas de movimiento alternativo, Doble jaula de trituradoras, ardilla, baja mezcladoras, corriente de compresores de arranque, 4.5 a 5 aire veces la nominal trasportadores arranque a plana C tensión; elevado que arrancan con carga, par de arranque, grandes 225% del maquinas nominal; refrigerantes, clasificación: equipos que letras de B a E 2 requieren un par grade de arranque Prensas de embutir, guillotinas, Alta resistencia. martinetes, Baja corriente de pequeñas arranque a plena grúas, D tensión elevado maquinas con par de arranque volante, 275% del maquinas de nominal estirar metales, centrifugadoras de azucaras. Ascensores, grúas, Resistencia en el o circuito del rotor cabrestantes, r d para obtener un laminadores, o a palas eléctricas, t n gran par de o i cargadores de b arranque con R o poca intensidad minerales, B grupos motorde corriente generador con volante 1 las letras del codigo de F a R representan que la corriente es de 5 a 14 veces a nominal 2 las letras de B a E representan 3.1 a 5 veces la corriente nominal
Un campo bifásico se produce al h acer recorrer dos corrientes a través de dos inductores que se encuentran en el núcleo del motor. Las corrientes tienen un desfase de 90º entre ellas, lo que al recorrer los inductores produce cuatro polos, (2 N y 2 S), los cuales están a un ángulo de 45º entre polos iguales, que circundan al rotor e induciendo en el un campo para hacerlo rotar.
2.2 CAMPOS TRIFÁSICOS Este campo se produce por 3 corrientes que tiene un desfase entre ellas de 120º, se producen que los polos N y S se mueven atreves del núcleo con un ángulo de diferencia de 60º entre polos iguales, es decir tiene seis polos (3 N y 3 S) Para producir un campo giratorio bipolar se debe tener en cuenta la corriente que se esté aplicando el motor el ángulo de desfase que se encuentre entre ellas, que debe ser igual, de no serlo produciría un estancamiento en la rotación del motor. La razón del numero de polos y las fases que se encuentran es de 2 : p. la importancia del numero de polos radica en la velocidad que alcanza el motor entre mayor números de polos puede alcanzar mayor velocidad. Como se puede ver:
3 CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES En las normas de la “National Electrical Manufactures Association” (NEMA) y en el “National Electric Code” se establece una clasificación según la
corriente consumida por el par de arranque mediante letras en relación con la corriente consumida en trabajo normal (corriente nominal), es una escala que se designa con letras (A, B, C, D, E, F) que deben estar en la placa de las características del motor. En la tabla 1. Se puede observar una descripción general de la geometría del rotor, o el eje que gira, y la clasificación que tiene, y algunas de sus aplicaciones Tabla 1.
clase
l a m r o n o p i t o A
Aplicaciones generales
Corriente normal de arranque de 5 a 7 veces la nominal; los de mas de 7 ½ CV, con tensión de arranque alrededor; clasificación letras de F a R 1
aplicaciones
rotor
Máquinas herramientas bombas centrifugas, grupos motorgenerador, ventiladores, aspiradoras, equipos que requieren un
Figura 3. Motor de inducción.
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Figura 3. Desarme de un motor de inducción.
4 ENTREHIERRO DE LOS MOTORES DE INDUCCIÓN El tamaño del entrehierro en los motores es impórtate ya que hay se va a conservar el campo magnético inducido, es importante en los motores de inducción se hace tan pequeño como se pueda este espacio, lo suficiente como para que el motor puede girar. La fuerza contra electromotriz (fuerza que se opone al movimiento) debe variar un valor un pequeño en el movimiento en el vacío y con carga. Para el que la velocidad de rotación se mantenga constante, la velocidad de rotación debe ser constante, por lo que el flujo en el entrehierro debe mantenerse casi constate al estar trabajando en vacio o con carga, los cambios deben ser muy pequeños por lo que la fuerza contra electromotriz debe variar muy poco.
5 REFERENCIAS [1] Cherster L. Dawes, Tratado de Electricidad II corriente alterna , Gustavo Gili S.A. pp 315-397. Barcelona 1974. “
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