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Motor eléctrico

Motor asíncrono o de inducción, características y funcionamiento

Motor asíncrono o de inducción, características y funcionamiento

Un motor asíncrono es un motor eléctrico alimentado con corriente alterna en el cual la velocidad de rotación del rotor es distinta a la del campo magnético del estator. Este tipo de motor también se le conoce como motor de inducción.

El motor de inducción está compuesto por un rotor y un estator, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Las bobinas inductoras son trifásicas y están desfasadas 120º entre ellas.

El motor asíncrono se fundamenta en las corrientes inducidas en el rotor a partir del campo magnético del estator; por eso se llama máquina de inducción.

Para poder inducir una corriente eléctrica en el rotor es necesario que el rotor esté sometido a una variación del flujo magnético generado por el estator a la frecuencia de alimentación, o de sincronismo. En consecuencia, el rotor se desmagnetiza cuando llega a la de sincronismo ya que no ve variación de flujo magnético.

Por esta razón el rotor gira a una velocidad diferente a la del campo estatórico y por tanto gira de manera asincrónica. En estos motores, el campo magnético giratorio tiene la velocidad sincronía de acuerdo a la frecuencia de la línea alimentadora.

Una característica importante del motor asíncrono o de inducción es que no se puede variar la velocidad del rotor, ni por tanto la potencia, de manera gradual. La velocidad de funcionamiento de los motores de inducción depende de la frecuencia de alimentación y del número de polos.

¿Por qué los motores asíncronos son los más utilizados en la industria?

Los motores de inducción son los motores más utilizados en la industria debido a su robustez y precio, sobre todo el motor asíncrono trifásico. Este éxito se debe principalmente por las siguientes razones:

  • Comparado con los otros motores eléctricos de la misma potencia su coste es inferior.
  • Se trata de motores de una gran simplicidad con una gran facilidad de mantenimiento.
  • El motor asíncrono tiene mejor rendimiento respecto al motor monofásico. Por este motivo el motor monofásico queda relegado a electrodomésticos y aparatos domésticos de pequeña potencia.

Los motores de inducción también se utilizan ampliamente en la construcción de vehículos eléctricos.

¿Cómo funciona un motor de inducción?

La bobina del estator se alimenta con una corriente alterna. Gracias a la disposición de los pares polares, desfasados ​​entre sí, la corriente genera un campo magnético general que gira en el espacio con la misma frecuencia que la corriente de suministro. Este campo magnético se llama campo estator o campo rotante.

El devanado del rotor está inmerso en este campo magnético giratorio. Dado que el rotor gira más lento que el campo del estator, el flujo magnético subtendido por el devanado del rotor varía; en consecuencia, el campo magnético giratorio induce corrientes en el rotor por inducción magnética (ley de Faraday).

Estas corrientes inducidas, a su vez, generan un campo magnético de rotor, que se opone a las variaciones de flujo. El campo magnético del rotor interactúa con el campo del estator generando un par en el devanado del rotor que hace que el rotor gire. El giro del rotor proporciona la energía mecánica que podremos aprovechar.

De hecho, según la ley de Lenz , el campo magnético inducido en el rotor siempre tiene la dirección opuesta con respecto al estator.

La inducción en el rotor sólo se puede producir si las velocidades relativas del campo estatórico y el rotórico son distintas. Por esta razón, el rotor siempre gira a una velocidad inferior a la del campo rotante.

Tipos de motores asíncronos

La clasificación entre diferentes tipos de motores asíncronos depende de la tensión de la corriente alterna que se utiliza:

  • Motor asíncrono trifásico. Este tipo de motor utiliza corriente trifásica de 400 voltios.
  • Motor asíncrono monofásico. Este tipo de motor utiliza corriente de 230 voltios.

Motores trifásicos

Un motor trifásico es un tipo de motor robusto y que no requiere conmutador. La mayoría de los motores asíncronos trifásicos tienen una carga equilibrada. Son motores que consumen el mismo en las tres fases, tanto si están conectadas en estrella o en triángulo.

Para un motor asíncrono trifásico se puede arrancar de diferentes formas: estrella-triángulo, con un variador de frecuencia, por resistencias estatóricas o por resistencias rotóricas.

Las tensiones en cada fase en este caso son iguales al resultado de dividir la tensión de línea para la raíz de tres. Por ejemplo, si la tensión de línea es 400 voltios, entonces la tensión de cada fase es de 230 voltios.

Motor de jaula de ardilla

El motor jaula de ardilla es un tipo de motor asíncrono que utiliza un rotor llamado rotor de jaula de ardilla. Este tipo de rotor está constituido por una serie de barras dispuestas en las ranuras de la corona rotórica, unidas en sus extremos a dos anillos. El par de arranque es pequeño y la intensidad que absorben es elevada.

La inmensa mayoría de motores asíncronos son de jaula de ardilla.

Motor de rotor bobinado

El motor de rotor bobinado es un tipo de motor eléctrico de corriente alterna. En este tipo de motor las ranuras de la corona rotórica se insertan en los devanados unidos por un punto común. Este tipo de motor tiene unos anillos de cobre, denominados anillos rozantes, que giran con el eje haciendo contacto entre éste y unas escobillas que van a permitir conectar los devanados rotóricos con el exterior.

La ventaja del rotor bobinado es que permiten el arranque progresivo mediante resistencias rotóricas. Sin embargo, hoy en día, con el uso de los arrancadores y variadores electrónicos no son necesarios y su fabricación está muy limitada.

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Fecha de publicación: 9 de noviembre de 2017
Última revisión: 1 de octubre de 2021