Principio de funcionamiento de un motor de inducción

El motor que trabaja en el principio de inducción electromagnética se conoce como motor de inducción. La inducción electromagnética es el fenómeno en el que la fuerza electromotriz induce a través del conductor eléctrico cuando se coloca en un campo magnético giratorio.

El estator y el rotor son dos partes esenciales del motor. El estator es la parte estacionaria y lleva los devanados superpuestos mientras que el rotor lleva el devanado principal o de campo. Los devanados del estator están igualmente desplazados entre sí en un ángulo de 120°.

El motor de inducción es el motor excitado único, es decir, el suministro se aplica solo a una parte, es decir, estator. El término excitación significa el proceso de inducir el campo magnético en las partes del motor.

Cuando se le da alimentación trifásica al estator, el campo magnético giratorio se produce sobre el mismo. La siguiente figura muestra el campo magnético giratorio establecido en el estator:

principio de funcionamiento del motor de inducción Considere que el campo magnético giratorio induce en el sentido contrario a las agujas del reloj. El campo magnético giratorio tiene polaridades móviles. Las polaridades del campo magnético varían en relación con el semiciclo positivo y negativo del suministro. El cambio de polaridad hace que el campo magnético gire.

Los conductores del rotor son estacionarios. Este conductor estacionario corta el campo magnético giratorio del estator y, debido a la inducción electromagnética, la FEM induce en el rotor. Esta EMF se conoce como la EMF inducida por el rotor y se debe al fenómeno de inducción electromagnética.

Los conductores del rotor están cortocircuitados por los anillos de los extremos o por la ayuda de la resistencia externa. El movimiento relativo entre el campo magnético giratorio y el conductor del rotor induce la corriente en los conductores del rotor. A medida que la corriente fluye a través del conductor, el flujo induce sobre él. La dirección del flujo del rotor es la misma que la de la corriente del rotor.

Ahora tenemos dos flujos uno por el rotor y otro por el estator. Estos flujos interactúan entre sí. En un extremo del conductor, los flujos se anulan entre sí y, en el otro extremo, la densidad del flujo es muy alta. Así, el flujo de alta densidad intenta empujar el conductor del rotor hacia la región de flujo de baja densidad. Este fenómeno induce el par sobre el conductor, y este par se conoce como par electromagnético.

La dirección del par electromagnético y el campo magnético giratorio es el mismo. Por lo tanto, el rotor comienza a girar en la misma dirección que el campo magnético giratorio.

La velocidad del rotor es siempre menor que el campo magnético giratorio o la velocidad síncrona. El rotor intenta correr a la velocidad del rotor, pero siempre se desliza. Por lo tanto, el motor nunca funciona a la velocidad del campo magnético giratorio, y esta es la razón por la cual el motor de inducción también se conoce como motor asíncrono.

¿Por qué Rotor nunca funciona a velocidad síncrona?

Si la velocidad del rotor es igual a la velocidad sincrónica, no se produce ningún movimiento relativo entre el campo magnético giratorio del estator y los conductores del rotor. Por lo tanto, el EMF no se induce en el conductor y se desarrolla una corriente cero en él. Sin corriente, tampoco se produce el par.

Debido a las razones mencionadas anteriormente, el rotor nunca gira a una velocidad síncrona. La velocidad del rotor siempre es menor que la velocidad del campo magnético giratorio.

Alternativamente, el método del principio de funcionamiento del motor de inducción también se puede explicar de la siguiente manera.

Entendamos esto considerando el conductor único en el rotor estacionario. Este conductor corta el campo magnético giratorio del estator. Considere que el campo magnético giratorio gira en el sentido de las agujas del reloj. Según la Ley de inducción electromagnética de Faraday, la CEM induce en el conductor.

producción de torque A medida que el circuito del rotor se completa con la resistencia externa o con el anillo final, el rotor induce una FEM que provoca la corriente en el circuito. La dirección de la corriente inducida por el rotor es opuesta a la del campo magnético giratorio. La corriente del rotor induce el flujo en el rotor. La dirección del flujo del rotor es la misma que la de la corriente.

Principio de funcionamiento del motor de inducción-fig-3 La interacción de los flujos del rotor y el estator desarrolla una fuerza que actúa sobre los conductores del rotor. La fuerza actúa tangencialmente sobre el rotor y por lo tanto induce un par. El par empuja los conductores del rotor y, por lo tanto, el rotor comienza a moverse en la dirección del campo magnético giratorio. El rotor comienza a moverse sin ningún sistema de excitación adicional y por esta razón el motor se llama el motor de arranque automático.