<p style=”text-align: justify;”>El método de cambio de polos es un esquema de control de velocidad del motor de inducción. En este esquema, el número de pares de polos se cambia cambiando la conexión de campo. En el motor de inducción, el devanado de campo se enrolla en el estator, mientras que el devanado del inducido se enrolla en el rotor. Por lo tanto, en este esquema, se prevé cambiar la conexión del devanado del estator para lograr un número diferente de pares de polos.
Cuando el devanado del estator recibe energía de una fuente de CA trifásica, se desarrolla un flujo magnético giratorio en el entrehierro. Este campo magnético gira con velocidad síncrona. La velocidad sincrónica se da como
Ns = (120f/P) rpm
donde f es la frecuencia de suministro y P es el número de pares de polos.
Así, si es posible cambiar el valor de P, la velocidad síncrona puede variar.
Para un deslizamiento s, la velocidad del rotor del motor de inducción = Ns (1-s)
Por lo tanto, la velocidad del motor de inducción se puede variar mediante el cambio de polos. Dado que el número de pares de polos solo se puede cambiar en pasos de 2 a 4, este esquema proporciona un control de velocidad escalonado. Generalmente, el control de velocidad usando el método de cambio de polos está restringido a dos pasos.
Principio básico del método de cambio de polos:
Para comprender mejor el concepto básico del cambio de polos; Consideremos un circuito magnético como se muestra a continuación.
Hay cuatro caras polares A, B, C y D. Dos bobinas están enrolladas en la cara polar A y C en la dirección que se muestra en la figura anterior. Ahora, las dos bobinas en A y C se pueden conectar en serie de dos maneras diferentes:
Conexión-1: Conecte el terminal de la bobina A2 y C1 juntos.
En este sentido, cuando el suministro se conecta a través de los terminales de la bobina A1 y C2, la corriente fluirá en la dirección que se muestra en la figura.
Una observación cuidadosa de la figura anterior revelará que la corriente en ambas bobinas fluye en el sentido de las agujas del reloj. Por lo tanto, el campo magnético debido a la bobina del polo A emanará del polo. Del mismo modo, el campo magnético debido a la bobina del polo C entrará en la bobina cuando se vea desde el rotor. Esto se muestra en la figura con una flecha de color verde.
Según la convención, el polo de donde emana el campo magnético se llama Polo Norte y donde ingresan se llama Polo Sur. Por lo tanto, el polo A es el polo norte, mientras que el polo C es el polo sur. Así, este tipo de conexión da como resultado un motor de inducción de dos polos. La velocidad de este motor de inducción será
Nr = (120f/P)(1-s)
= (120f /2)(1-s)
= 60f(1-s)
Suponiendo una frecuencia de alimentación de 50 Hz y un deslizamiento s = 0,1,
nº = 3000 (1-0,1)
= 2700 rpm
Conexión-2: Conecte el terminal de la bobina A2 y C2 juntos.
Esta conexión se conoce como conexión de par constante. En este sentido, la dirección de la corriente en la bobina del polo A es en el sentido de las agujas del reloj, mientras que en la bobina del polo C es en el sentido contrario a las agujas del reloj. Esto se muestra en la figura a continuación.
Por lo tanto, el campo magnético debido a ambas bobinas emanará de la bobina respectiva. Estas líneas de flujo magnético completarán su circuito a través de los polos adyacentes B y D como se muestra en las líneas de color verde de la figura.
Por lo tanto, esta conexión de bobinas de estator da como resultado un motor de inducción de cuatro polos cuya velocidad de rotación se da como,
Nr = (120f/P)(1-s)
= (120f /4)(1-s)
= 30f(1-s)
Suponiendo una frecuencia de alimentación de 50 Hz y un deslizamiento s = 0,1,
nº = 1500 (1-0,1)
= 1350 rpm
Por lo tanto, queda claro a partir de la discusión anterior que el control de velocidad del motor de inducción que utiliza el método de cambio de polos se logra en pasos. No podemos tener un control de velocidad continuo o suave usando este método.
También vale la pena señalar que; Se está produciendo una caída de tensión de alimentación en la conexión en serie de las dos bobinas. Por lo tanto, el flujo magnético en el entrehierro permanecerá constante. Esto, a su vez, significa que el par del motor de inducción será constante. Esta es la razón; este tipo de conexión del devanado del estator se denomina conexión de par constante.
Además de los dos tipos de conexión anteriores, consideremos también un tipo diferente de conexión conocida como conexión de potencia constante.
Está claro de la figura anterior que; esta conexión dará como resultado un motor de inducción de cuatro polos. Dado que ambas bobinas están conectadas en paralelo, el voltaje de suministro caerá solo en una sola bobina. Por lo tanto, el flujo en el entrehierro se reducirá a la mitad en comparación con una conexión de potencia constante. Pero el poder permanecerá constante. Por eso, se llama conexión de potencia constante.
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