Motor monofásico con condensador
Un motor eléctrico de inducción monofásico es un motor eléctrico de inducción que funciona a partir de una red eléctrica de CA monofásica sin utilizar un convertidor de frecuencia y que, en el modo de funcionamiento básico (después del arranque), utiliza sólo un devanado (fase) del estator.
Los principales componentes de cualquier motor eléctrico son el rotor y el estator. El rotor es la parte giratoria del motor eléctrico, el estator es la parte fija del motor eléctrico, con la ayuda de la cual se crea un campo magnético para la rotación del rotor.
El estator tiene dos devanados situados en un ángulo de 90° entre sí. El devanado principal (de trabajo) suele ocupar 2/3 de las ranuras del núcleo del estator, el otro devanado se llama auxiliar (de arranque) y suele ocupar 1/3 de las ranuras del estator.
El rotor suele ser un devanado en cortocircuito, también llamado “jaula de ardilla” por su similitud. Cuyas varillas de cobre o aluminio están cerradas con anillos en los extremos, y el espacio entre las varillas suele estar relleno de una aleación de aluminio. El rotor de un motor monofásico también puede tener la forma de un cilindro hueco no magnético o de un cilindro hueco ferromagnético.
Principio de funcionamiento del motor de corriente continua monofásico
Los motores monofásicos son muy utilizados en el hogar, las oficinas, los talleres, etc., ya que la energía suministrada a la mayoría de las casas y oficinas es monofásica. Además, los motores monofásicos son fiables, baratos, sencillos de construir y fáciles de reparar.
La construcción de un motor de inducción monofásico es similar a la de un motor de inducción trifásico con rotor de jaula de ardilla, salvo que el estator está bobinado para la alimentación monofásica. El estator también está provisto de un “devanado de arranque” que se utiliza sólo para el propósito de arranque. Esto puede entenderse a partir del esquema del motor de inducción monofásico de la izquierda.
Cuando el estator de un motor monofásico se alimenta con una fuente de alimentación monofásica, se produce un flujo alterno en el devanado del estator. La corriente alterna que circula por el devanado del estator provoca una corriente inducida en las barras del rotor (del rotor de jaula de ardilla) según la ley de Faraday de la inducción electromagnética. Esta corriente inducida en el rotor también producirá un flujo alterno. Incluso después de establecer ambos flujos alternos, el motor no arranca (la razón se explica más adelante). Sin embargo, si el rotor recibe un arranque inicial mediante una fuerza externa en cualquier dirección, el motor acelera hasta su velocidad final y sigue funcionando con su velocidad nominal. Este comportamiento de un motor monofásico puede explicarse mediante la teoría de la rotación de doble campo.
Tipos de motores monofásicos
Motor de inducción trifásico totalmente cerrado y refrigerado por ventilador (TEFC), con la cubierta final a la izquierda, y sin la cubierta final para mostrar el ventilador de refrigeración a la derecha. En los motores TEFC, las pérdidas de calor en el interior se disipan indirectamente a través de las aletas de la carcasa, principalmente por convección forzada del aire.
Vista en corte del estator de un motor de inducción TEFC, mostrando el rotor con aletas de circulación de aire internas. Muchos de estos motores tienen un inducido simétrico, y el bastidor puede invertirse para colocar la caja de conexiones eléctricas (no mostrada) en el lado opuesto.
Un motor de inducción o asíncrono es un motor eléctrico de corriente alterna en el que la corriente eléctrica en el rotor necesaria para producir el par se obtiene por inducción electromagnética a partir del campo magnético del devanado del estator[1] Por lo tanto, un motor de inducción puede fabricarse sin conexiones eléctricas al rotor[a] El rotor de un motor de inducción puede ser de tipo bobinado o de tipo jaula de ardilla.
Los motores de inducción trifásicos de jaula de ardilla se utilizan ampliamente como accionamientos industriales porque son autoarrancables, fiables y económicos. Los motores de inducción monofásicos se utilizan mucho para cargas más pequeñas, como los electrodomésticos, por ejemplo, los ventiladores. Aunque tradicionalmente se han utilizado en servicio de velocidad fija, los motores de inducción se utilizan cada vez más con accionamientos de frecuencia variable (VFD) en servicio de velocidad variable. Los VFD ofrecen oportunidades de ahorro energético especialmente importantes para los motores de inducción existentes y futuros en aplicaciones de carga de ventiladores centrífugos, bombas y compresores de par variable. Los motores de inducción de jaula de ardilla se utilizan mucho tanto en aplicaciones de velocidad fija como de variadores de frecuencia.
Motor de inducción monofásico pdf
El enfoque del doble campo giratorio descompone un campo magnético pulsante en dos campos magnéticos contrarrotantes. Consideremos la ecuación para un mmf espacialmente distribuido sinusoidalmente con una magnitud pulsante,
\mathcal{F}\left(\theta,t\right) = \frac{\hat{\mathcal{F}}}{2} \left( \color{rojo}{cos\left(\frac{p}{2}\theta_m – \omega_e t \right)} – \color{azul}{cos\left(\frac{p}{2}\theta_m + \omega_e t \right) }\right)
En la ecuación anterior, la sección roja \( \cos\left(\frac{p}{2}\theta_m – \omega_e t \right)\Nes una mmf que gira hacia delante (en sentido contrario a las agujas del reloj), distribuida sinusoidalmente. La sección azul \cos\left(\frac{p}{2}\theta_m + \omega_e t \right) \) es una mmf que gira hacia atrás (en el sentido de las agujas del reloj), distribuida sinusoidalmente. Esta idea se anima en la Fig. 2.
Aplicando la teoría del doble campo giratorio, es posible pensar en una máquina de inducción monofásica como la suma de dos máquinas de inducción más pequeñas, cada una de las cuales intenta girar en direcciones opuestas. La curva de velocidad de par de una máquina de inducción monofásica puede dibujarse como la suma de dos curvas de velocidad de par: una que trata de impulsar la máquina en dirección de avance y otra que trata de impulsar la máquina en dirección de retroceso. Esta idea se muestra en la Fig. 3.