MOTOR DE INDUCCION TRIFASICO JAULA DE ARDILLA

EXPERIENCIA: MOTOR DE INDUCCION TRIFASICO JAULA DE ARDILLA

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

• Analizar la estructura de un motor trifásico de inducción jaula de ardilla.

• Determinar características de arranque en vacío y a plena carga.

MARCO TEORICO

El rotor más sencillo y de mayor aplicación en los motores de inducción, es el que se denomina de jaula de ardilla de donde se deriva el nombre del motor de inducción de jaula de ardilla. El rotor de jaula de ardilla consta de un núcleo de hierro laminado que tiene ranuras longitudinales alrededor de su periferia.

Barras solidas de cobre o aluminio se presionan firmemente o se incrustan en las ranuras del rotor. A ambos extremos del rotor se encuentran los anillos de corto circuito que van sujetos o soldados a la barra, formando una estructura sumamente sólida. Puesto que las barras puestas en corto circuito tienen una resistencia mucho menor que la del núcleo, no es necesario que las aísle en forma especial al núcleo. En algunos rotores, las barras y los anillos de los extremos se funden en una sola estructura integral colocada en el núcleo.

Los elementos de corto circuito, en realidad son vueltas en corto circuito que llevan elevadas corrientes inducidas en ellas, por el flujo de campo del estator.

En comparación con el complicado devanado del rotor devanado, o con la armadura de un motor de c-d, el rotor de jaula de ardilla es relativamente simple. Es fácil de fabricar y generalmente trabaja sin ocasionar problemas de servicio.

En un motor de inducción de jaula de ardilla ensamblado, la periferia del rotor está separada del estator por medio de un pequeño entrehierro. La magnitud de este entrehierro es, en efecto, tan pequeña como lo permitan los requerimientos mecánicos. Esto asegura que, al efectuarse la inducción electromagnética esta sea la más fuerte posible.

Cuando se aplica potencial al estator de un motor de inducción, se establece un campo magnético giratorio, conforme a todos los métodos estudiados. Cuando el campo comienza a girar, sus líneas de flujo cortan las barras de corto circuito que están alrededor de la superficie del rotor de jaula de ardilla y generan voltajes en ellas por inducción electromagnética. Puesto que estas barras están en corto circuito con una resistencia muy baja, los voltajes inducidos en ellas producen altas corrientes que circulan por dichas barras del rotor, las corrientes circulantes del rotor producen, a su vez, sus propios campos magnéticos intensos. Estos campos locales de flujo del rotor producen sus propios polos magnéticos que son atraídos hacia el campo giratorio. Por lo tanto, el rotor gira con el campo principal.

El par de arranque del motor de inducción de jaula de ardilla es bajo, debido a que en reposo el rotor tiene una reactancia inductiva (XL) relativamente grande con respecto a su resistencia (R). En estas condiciones, se podría esperar que las corrientes del rotor tuviera un atraso de 90 grados en relación al voltaje del rotor. Por lo tanto, se puede decir que el factor de potencia del circuito es bajo. Esto significa que el motor es ineficiente como carga y que no puede tomar de la fuente de alimentación una energía realmente útil para su operación.

A pesar de du ineficiencia, se desarrolla un par, y el motor comienza a girar. Conforme comienza a girar, la diferencia en velocidad entre el rotor y el campo rotatorio, o deslizamiento, va de un máximo del 100 por ciento a un valor intermedio, por ejemplo, el 50 por ciento. Conforme el deslizamiento se reduce en esta forma, la frecuencia de los voltajes inducidos en el rotor va en disminución, porque el campo giratorio corta los conductores a una velocidad menor, y esto, a su vez, hace que se reduzca la reactancia inductiva general del circuito. Al reducirse la reactancia inductiva el factor de potencia comienza a aumentar. Este mejoramiento se refleja en forma de un incremento en el par y un aumento subsecuente en la velocidad.

Cuando el deslizamiento baja a un valor comprendido entre el 2 y el 10 por ciento, la velocidad del motor se estabiliza. Esta estabilización ocurre debido a que el par del motor disminuye por disminuir los voltajes y corrientes inducidas en el rotor, ya que por el pequeño deslizamiento, las barras del rotor cortan poco flujo del campo giratorio del estator. En consecuencia,

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