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MOTORES ASÍNCRONOS
ÍNDICE1. Principio de Funcionamiento.2. Deslizamiento.3. Circuito equivalente del motor y
magnitudes características.4. Aspectos constructivos.5. Ensayos característicos.6. Regulación de velocidad.7. Aplicaciones.
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MOTORES ASÍNCRONOS
1. Principio de Funcionamiento.
Sistema Inductor → EstatorSistema Inducido → Rotor
Rotor de “jaula de ardilla”Rotor bobinado.
Funcionamiento:Como transformador.Como Motor.Como Generador.Como Freno Electromagnético.
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2. Deslizamiento.El rotor gira a una velocidad próxima a la de sincronismo pero siempre por debajo.Velocidad de sincronismo.
Frecuencia de las corrientes inducidas en el rotor.
Deslizamiento.
Relación entre las frecuencias de las corrientes en el rotor y en el estator.
1160 fnp⋅
=
( )12 60
p n nf
⋅ −=
1
1
n nsn−
=
2
1
f sf=
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Modalidad de funcionamiento en función del deslizamiento:
Funcionamiento como motor:
Funcionamiento como generador:
Funcionamiento como freno:
1 0 1n n s≤ ⇒ < <
1 0n n s⇒> <
0 1n s⇒< >
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3. Circuito equivalente del motor y magnitudes características.
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Potencia transmitida desde el estator por el entrehierro.
Pérdidas eléctricas en el rotor.
Potencia mecánica interna.
Par interno.
Curva mecánica característica.
2223a
rP Is
=
2,2 2 23cuP r I= ⋅ ⋅
( )2,2 2 2
13 1 1i a cu aP P P r I s Ps
= − = ⋅ ⋅ − ⋅ = − ⋅
( )1i i
is
P PTsω ω
= =⋅ −
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Par interno.
Deslizamiento de par máximo.
Par máximo.
Par de arranque.
Corriente de arranque.
22
221 1
3i
cc
r VsTrr xs
ω
⋅ ⋅=
⋅ + +
2max 2 2
1
T
cc
rsr x
=+
( )2
max 2 21 1 1
3
2 cc
VTr r xω
⋅=
⋅ ⋅ + +
( ) ( )2
21 2 2
3arr i s
s cc cc
r VT Tr xω=
⋅ ⋅= =
⋅ +
( )2, 2 1 2 2arr scc cc
VI Ir x=
= =+
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Limitación de la corriente en el arranque.Rotor devanado.Rotor de doble jaula.Rotor de ranura profunda.Arranque estrella-triángulo.Arranque por autotransformador.Arranque con inserción de resistencias entre el estator y la red de alimentación.Arrancadores electrónicos.Arranque por convertidor
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4. Aspectos constructivos.
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5. Ensayos característicos.1. Ensayo con corriente continua sobre el
estator.2. Ensayo de cortocircuito o de rotor
bloqueado.3. Ensayo de vacío o de rotor libre.4. Ensayo a velocidad de sincronismo.
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6. Regulación de velocidad.
1. Cambio del número de polos.2. Control de la frecuencia del estator.3. Control de la tensión de alimentación o
regulación por variación del deslizamiento.4. Regulación mediante la inserción de
resistencias externas en el rotor.
( ) ( )1601 1fn n s sp⋅
= ⋅ − = ⋅ −
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7. Aplicaciones de los motores asíncronos.Aplicaciones industriales (velocidad constante y variable) para potencias entre 1 kW y 10 MW (jaula de ardilla)
Grupos de bombeo.Ventiladores.Cintas transportadoras.Elevadores.Etc.
Grupos de bombeo en centrales hidroeléctricas. Potencias superiores a los 100 MW (rotor bobinado).
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Bibliografía:Máquinas EléctricasCuarta edición.Autor: Jesús Fraile MoraEditorial: Servicio de publicaciones del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.Electric Motors and Drives: Fundamentals, types and applicationsSecond EditionAutor: Austin HughesEditorial: Newnes. Butterworth-Heinemann.
Lecturas recomendadas:Control de máquinas eléctricas; I.L. Kosow; Editorial Reverté.Electrical machine and drive systems; John Hindmarsh, Alasdair Renfrew; Newnes.Control of electrical drives; Werner Leonhard; Springer.Electric drives; Ion Boldea, S. A. Nasar; CRC Press.