Un motor asíncrono trifásicomotorEs un tipo de motor de inducción que se alimenta mediante la conexión simultánea de una corriente alterna trifásica de 380 V (con una diferencia de fase de 120 grados). Debido a que el campo magnético giratorio del rotor y el estator de un motor asíncrono trifásico gira en la misma dirección y a diferentes velocidades, se produce una tasa de deslizamiento, por lo que se denomina motor asíncrono trifásico.
La velocidad del rotor de un motor asíncrono trifásico es inferior a la velocidad del campo magnético giratorio. El devanado del rotor genera fuerza electromotriz y corriente debido al movimiento relativo con el campo magnético, e interactúa con este para generar par electromagnético, logrando así la transformación de energía.
En comparación con el asíncrono monofásicomotores, asíncrono trifásicomotoresTiene un mejor rendimiento operativo y puede ahorrar diversos materiales.
Según las diferentes estructuras del rotor, los motores asíncronos trifásicos se pueden dividir en tipo jaula y tipo bobinado.
El motor asíncrono con rotor de jaula presenta una estructura simple, un funcionamiento fiable, peso ligero y un precio económico, lo que lo ha convertido en un motor ampliamente utilizado. Su principal inconveniente es la dificultad para regular la velocidad.
El rotor y el estator de un motor asíncrono trifásico bobinado también están equipados con devanados trifásicos y conectados a un reóstato externo mediante anillos colectores y escobillas. Ajustar la resistencia del reóstato puede mejorar el rendimiento de arranque del motor y ajustar su velocidad.
El principio de funcionamiento del motor asíncrono trifásico
Cuando se aplica corriente alterna trifásica simétrica al devanado del estator trifásico, se genera un campo magnético giratorio que gira en el sentido de las agujas del reloj a lo largo del espacio circular interior del estator y el rotor a una velocidad sincrónica n1.
Dado que el campo magnético giratorio gira a una velocidad n1, el conductor del rotor está estacionario al principio, por lo que el conductor del rotor cortará el campo magnético giratorio del estator para generar una fuerza electromotriz inducida (la dirección de la fuerza electromotriz inducida está determinada por la regla de la mano derecha).
Debido al cortocircuito del conductor del rotor en ambos extremos mediante un anillo de cortocircuito, bajo la acción de la fuerza electromotriz inducida, el conductor del rotor genera una corriente inducida con una dirección prácticamente idéntica a la de dicha fuerza. El conductor del rotor, que transporta la corriente, está sometido a una fuerza electromagnética en el campo magnético del estator (la dirección de la fuerza se determina mediante la regla de la mano izquierda). La fuerza electromagnética genera un par electromagnético en el eje del rotor, impulsándolo a girar en la dirección del campo magnético giratorio.
Del análisis anterior, se concluye que el principio de funcionamiento de un motor eléctrico es el siguiente: cuando los devanados trifásicos del estator (cada uno con una diferencia de ángulo eléctrico de 120 grados) se alimentan con corriente alterna trifásica simétrica, se genera un campo magnético rotatorio que corta el devanado del rotor y genera una corriente inducida en él (el devanado del rotor es un circuito cerrado). El conductor del rotor, que transporta la corriente, genera una fuerza electromagnética bajo la acción del campo magnético rotatorio del estator. De esta manera, se genera un par electromagnético en el eje del motor, que lo impulsa a girar en la misma dirección que el campo magnético rotatorio.
Diagrama de cableado de un motor asíncrono trifásico
Cableado básico de motores asíncronos trifásicos:
Los seis cables del devanado de un motor asíncrono trifásico se pueden dividir en dos métodos básicos de conexión: conexión delta-delta y conexión estrella.
Seis cables = tres devanados de motor = tres extremos de cabeza + tres extremos de cola, con un multímetro midiendo la conexión entre los extremos de cabeza y cola del mismo devanado, es decir, U1-U2, V1-V2, W1-W2.
1. Método de conexión en triángulo para motores asíncronos trifásicos
El método de conexión delta triangular consiste en conectar las cabezas y las colas de tres devanados en secuencia para formar un triángulo, como se muestra en la figura:
2. Método de conexión en estrella para motores asíncronos trifásicos
El método de conexión en estrella consiste en conectar los extremos de cola o cabeza de tres devanados, y los otros tres cables se utilizan como conexiones de potencia. El método de conexión se muestra en la figura:
Explicación del diagrama de cableado del motor asíncrono trifásico en figuras y texto
Caja de conexiones de motor trifásico
Cuando se conecta el motor asíncrono trifásico, el método de conexión de la pieza de conexión en la caja de conexiones es el siguiente:
Cuando el motor asíncrono trifásico está conectado en una esquina, el método de conexión de la pieza de conexión de la caja de conexiones es el siguiente:
Existen dos métodos de conexión para motores asíncronos trifásicos: conexión en estrella y conexión en triángulo.
Método de triangulación
En bobinas con el mismo voltaje y diámetro de cable, el método de conexión en estrella tiene tres veces menos vueltas por fase (1,732 veces) y tres veces menos potencia que el método de conexión en triángulo. El método de conexión del motor terminado se ha fijado para soportar un voltaje de 380 V y, por lo general, no es apto para modificaciones.
El método de conexión solo se puede cambiar cuando el nivel de tensión trifásica es diferente de los 380 V habituales. Por ejemplo, si el nivel de tensión trifásica es de 220 V, se puede cambiar la conexión en estrella de la tensión trifásica original de 380 V a la conexión en triángulo. Si el nivel de tensión trifásica es de 660 V, se puede cambiar la conexión en triángulo de la tensión trifásica original de 380 V a la conexión en estrella, manteniendo la potencia. Generalmente, los motores de baja potencia se conectan en estrella, mientras que los de alta potencia se conectan en triángulo.
A la tensión nominal, se debe utilizar un motor conectado en triángulo. Si se cambia a un motor conectado en estrella, se opera a tensión reducida, lo que resulta en una disminución de la potencia del motor y la corriente de arranque. Al arrancar un motor de alta potencia (método de conexión en triángulo), la corriente es muy alta. Para reducir el impacto de la corriente de arranque en la línea, generalmente se adopta el arranque reductor. Un método consiste en cambiar el método de arranque original en triángulo a un método de conexión en estrella. Tras el arranque en estrella, se vuelve a convertir al método de conexión en triángulo.
Diagrama de cableado de un motor asíncrono trifásico
Diagrama físico de líneas de transferencia directa e inversa para motores asíncronos trifásicos:
Para lograr el control de avance y retroceso de un motor, se pueden ajustar dos fases cualesquiera de su fuente de alimentación (conmutación). Normalmente, la fase V permanece invariable, mientras que las fases U y W se ajustan entre sí. Para garantizar un intercambio de fases fiable cuando actúan dos contactores, el cableado debe ser coherente en el puerto superior del contactor y la fase debe ajustarse en el puerto inferior. Debido al intercambio de fases, es necesario evitar que las dos bobinas KM se activen simultáneamente, ya que podrían producirse cortocircuitos graves entre fases. Por lo tanto, se debe utilizar un enclavamiento.
Por razones de seguridad, a menudo se utiliza un circuito de control de avance y retroceso con enclavamiento doble con enclavamiento de botones (mecánico) y enclavamiento de contactores (eléctrico); al utilizar el enclavamiento de botones, incluso si se presionan simultáneamente los botones de avance y retroceso, los dos contactores utilizados para el ajuste de fase no se pueden encender simultáneamente, lo que evita mecánicamente cortocircuitos de fase a fase.
Además, debido al enclavamiento de los contactores, mientras uno de ellos esté activado, su contacto cerrado largo no se cerrará. De esta manera, al aplicar el enclavamiento dual mecánico y eléctrico, el sistema de alimentación del motor evita cortocircuitos fase a fase, protegiendo eficazmente el motor y evitando accidentes causados por cortocircuitos fase a fase durante la modulación de fase, que podrían quemar el contactor.
Hora de publicación: 07-ago-2023
