motores monofásicos

FUNDAMENTOS DE ELECTROTECNIAIng. Osavaldo Mosconi

Motores monofásicos. -

Motor monofásico de inducción -

El motor monofásico de inducción básicamente consiste en un inductor (estator) con un bobinado alimentado por una corriente alterna monofásica y un inducido tipo jaula de ardilla. Existen dos teorías para explicar el funcionamiento del motor monofásico de inducción: una es la del doble campo rotante y la otra es la del campo transversal. Aquí se empleará la teoría del doble campo rotante que establece que si se suman dos campos rotantes de sentido opuesto y de igual magnitud se obtiene como resultado un campo alterno. En la figura que se muestra a continuación, se ve que si se hace girar dos vectores de igual magnitud en sentido opuesto y los vamos sumando vectorialmente punto a punto la resultante aparece siempre en el eje vertical y sigue una evolución de característica alterna.Con idéntico criterio se puede admitir que un campo alterno se puede descomponer en dos campos rotantes de sentido opuesto

Si a cada uno de los campos rotantes mencionados le aplicamos la característica cupla velocidad del motor asincrónico pero en sentido opuesto obtendremos el gráfico que se muestra a continuación.

Superponiendo o sumando las curvas características se obtiene la curva característica central en la que se observa que no hay cupla para r.p.m. = 0 (arranque) pero si se hace girar el motor en un sentido aparece cupla en ese mismo sentido que lleva al rotor al régimen de trabajo. Es evidente que el motor monofásico funciona de esta forma pero requiere de algún impulso de arranque.

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Para que el motor monofásico arranque se requiere de un pequeño campo rotante inicial. Esto se logra con un bobinado auxiliar colocado a 90º y alimentado con una corriente que tiene un desfasaje con respecto a la corriente del bobinado principal.

Si el desfasaje que se logra es de 90º se obtiene el mejor resultado para el arranque.

Para desfasajes menores se obtienen campos rotantes elípticos que son suficientes para que el motor arranque.

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Para lograr estos desfasajes hay distintos recursos . Uno de ellos es hacer el bobinado de auxiliar de arranque con una relación reactancia/resistencia distinta de la del campo principal de trabajo .

Otro recurso más efectivo para lograr el desfasaje de corrientes en los dos bobinados es colocar un capacitor en serie con el bobinado auxiliar de arranque.

Cualquiera sea el criterio para lograr el desfasaje hay dos tipos de motores monofásicos con campo auxiliar de arranque : los de campo auxiliar permanente y los de campo auxiliar transitorio. Estos últimos tienen un dispositivo centrífugo o electromagnético que desconecta el campo auxiliar una vez que se ha completado el arranque.

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Motor serie de colector.

El motor serie de colector tiene mucha aplicación en máquinas herramientas, especialmente en herramientas portátiles. El principio de funcionamiento es el del motor serie de corriente continua en el cual el arrollamiento del campo magnético está conectado en serie con el inducido. De esta forma la corriente que crea el campo magnético es la misma que circula por el inducido. La corriente ingresa al inducido por las escobillas que apoyan sobre el colector.

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Si se aplica una determinada tensión continua U a los bornes de la máquina dará origen a una corriente I. Aceptando el sentido de circulación indicado en la figura, se crea un campo magnético . Este campo magnético al interactuar con la corriente del inducido produce una fuerza que hace girar el rotor en sentido antihorario.

Si se invirtiera la tensión aplicada también se invertiría la corriente tanto en el estator como en el rotor. Como consecuencia de ello se invertiría el campo magnético. Al invertirse el campo y la corriente, la fuerza resultante queda en el mismo sentido por lo tanto el rotor continuaría girando en la misma dirección. Si a este motor se le invierte sucesivamente la tensión aplicada sigue funcionando en la misma dirección por lo tanto puede funcionar en corriente alterna. En el caso de funcionar con alterna hay que tener en cuenta que tanto el estator como el rotor deben ser de hierro laminado. También es importante tener en cuenta que en corriente alterna aparece el efecto de la reactancia de los bobinados, por lo tanto la tensión aplicada en alterna es mayor que la tensión aplicada en continua. A este motor se lo conoce como motor serie universal. Tiene la ventaja de que posee la máxima cupla en el arranque y se le puede controlar la velocidad fácilmente. La característica cupla-velocidad es la que se muestra a continuación.

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