Conceptos básicos de los motores

Los motores asíncronos son los más utilizados y prácticamente no requieren mantenimiento. En términos mecánicos, son unidades prácticamente estándar, por lo que los proveedores adecuados están siempre cerca.

Hay varios tipos de motores asíncronos, todos los cuales funcionan según el mismo principio básico.

Los dos componentes principales de este tipo de motor son el estator (elemento estacionario) y el rotor (elemento giratorio).

Ilustración del motor explosionado

Estator

El estator es una parte fija del motor estacionario. Se compone de una carcasa del estator (1), rodamientos (2) que soportan el rotor (9), bloques de rodamientos (3) para el posicionamiento de los rodamientos y como acabado de la carcasa del estator, ventilador (4) para la refrigeración del motor y carcasa de la válvula (5) como protección contra el ventilador giratorio. En el lateral de la carcasa del estator se encuentra una caja para las conexiones eléctricas (6).

En la carcasa del estator se encuentra un núcleo de hierro (7) fabricado con láminas de hierro finas (0,3 a 0,5 mm). Estas láminas de hierro tienen secciones troqueladas para los devanados trifásicos. Los devanados de fase y el núcleo del estator generan el campo magnético. El número de pares de polos (o polos) determina la velocidad a la que gira el campo magnético. Si un motor está conectado a su frecuencia nominal, la velocidad del campo magnético se denomina velocidad sincrónica del motor (n0).

Rotor

El rotor (9) está montado en el eje del motor (10). Al igual que el estator, el rotor está hecho de finas láminas de hierro con huecos perforados. Hay dos tipos principales de rotor: motores de anillos rozantes y motores de cortocircuito – la diferencia está determinada por el cambio de los devanados en los huecos.

Los rotores de anillos rozantes, al igual que el estator, tienen bobinas enrolladas colocadas en los huecos y hay bobinas para cada fase que llega a los anillos rozantes. Tras un cortocircuito de los anillos rozantes, el rotor funcionará como un rotor de cortocircuito.

Los rotores de cortocircuito tienen varillas de aluminio fundidas en los huecos. En cada extremo del rotor se utiliza un anillo de aluminio para cortocircuitar las varillas. El rotor de cortocircuito es el más utilizado de los dos. Dado que los dos rotores funcionan principalmente de la misma manera, sólo se describirá el rotor de cortocircuito.

Cuando se coloca una barra del rotor en el campo giratorio, un polo magnético atraviesa la barra. El campo magnético del polo induce una corriente (Iw) en la barra del rotor que sólo está influenciada por la fuerza (F).

Esta fuerza está determinada por la densidad de flujo (Φ), la corriente inducida (Iw), la longitud (l) del rotor y el ángulo (Θ) entre la fuerza y la densidad de flujo: F = Φ x Iw x l x sin Θ

Si se supone que Θ es = 90°, la fuerza es:

F = Φ x Iw x 1

El siguiente polo que pasa por la barra del rotor tiene la polaridad opuesta. Esto induce una corriente en sentido contrario. Como la dirección del campo magnético también ha cambiado, la fuerza actúa en la misma dirección que antes.