El motor de tracción AC, también conocido como motor serie AC, ha revolucionado la industria automotriz con su eficiencia y rendimiento excepcionales. Con su diseño innovador y capacidad para adaptarse a diversas necesidades de potencia, este motor se ha convertido en una opción popular para los vehículos eléctricos. Descubre en este artículo todo lo que necesitas saber sobre el motor de tracción AC y por qué está liderando la carrera hacia un futuro más sostenible en la movilidad.
En este artículo, discutiremos sobre el motor de tracción de CA o el motor de serie de CA utilizado en aplicaciones de tracción eléctrica de CA.
Hoy en día, vehículos como automóviles, scooters, trenes, etc. están siendo electrificados debido al costo creciente de los combustibles petroquímicos y su limitada disponibilidad. En las tracciones eléctricas o vehículos eléctricos, los motores eléctricos, ya sean motores de corriente alterna o motores de corriente continua, se utilizan para suministrar potencia motriz a las ruedas del vehículo. Los modernos sistemas de tracción eléctrica hacían uso de motores de corriente alterna para obtener potencia de conducción. Hay varios tipos de motores de CA disponibles para fines de tracción, pero el motor de la serie de CA es el motor más adecuado para la tracción debido a su alto par de arranque.
¿Qué es un motor serie AC?
Un motor en serie que puede funcionar con un suministro de CA monofásico se denomina motor en serie de CA. Se llama motor en serie porque tiene un estator y un devanado de rotor conectados en serie y alimentados desde el mismo suministro de CA. Es un motor de corriente alterna de tipo conmutador.
Sin embargo, un motor en serie de CA puede funcionar tanto con suministro de CA monofásico como con suministro de CC. motores de la serie de corriente alterna también se conocen como modificados Motor serie CC La construcción del motor de la serie AC es muy similar a la del motor de la serie DC. Por lo tanto, el motor en serie de CA también se denomina Motor serie DC modificado.
En la práctica, un motor en serie de CC también puede funcionar con un suministro de CA monofásico. Pero no funcionará satisfactoriamente debido a las siguientes razones:
- Cuando se suministra alimentación de CA a un motor de CC en serie, se produce un par unidireccional en el motor. Pero tiene una frecuencia el doble de la frecuencia de suministro.
- Un motor en serie de CC alimentado por una fuente de CA ofrece un rendimiento deficiente debido al efecto inductivo y al bajo factor de potencia del devanado de campo en serie.
- El suministro de CA provoca chispas en las escobillas de carbón del motor de la serie de CC.
- El suministro de CA produce corrientes parásitas en el yugo y los núcleos de campo que provocan una generación excesiva de calor.
Diagrama de circuito de un motor serie AC
El diagrama de circuito de un motor típico de la serie AC se muestra en la siguiente figura.
Desde el circuito, podemos notar que se realizan algunas modificaciones en el motor de serie de CA en comparación con el motor de serie de CC para un funcionamiento satisfactorio. Estas modificaciones son las siguientes:
- El devanado de campo de un motor en serie de CA debe tener algunas vueltas para que ofrezca una reactancia inductiva mínima.
- El número de vueltas en el devanado del inducido debe aumentarse en la misma proporción que el número de vueltas reducido en el devanado de campo. Se requiere mantener constante el par de carga. Porque si disminuimos el número de vueltas en el devanado de campo, el MMF y, por lo tanto, el flujo disminuirán. Esto aumenta la velocidad del motor y, por lo tanto, el par de carga disminuirá.
- El núcleo del circuito magnético del motor de la serie AC debe estar hecho de láminas delgadas para reducir la pérdida por corrientes de Foucault.
- Se debe proporcionar un devanado de compensación para equilibrar el aumento de la reactancia inductiva del devanado del inducido debido al aumento de las vueltas del devanado del inducido.
- El motor de la serie de CA debe funcionar con un suministro de CA de alta corriente y bajo voltaje para producir el flujo deseado en la máquina.
- Para evitar el efecto de la reactancia inductiva del devanado de campo, el motor de la serie de CA debe funcionar con un suministro de baja frecuencia.
Torque promedio del motor de la serie AC
El par medio del eje El valor disponible en el eje del motor viene dado por,
De la expresión matemática anterior, está claro que el par del motor de la serie AC depende del factor de potencia. El factor de potencia del motor de la serie AC en el momento de arranque es bajo; por lo tanto, el motor entrega un par menor que el motor de la serie DC.
Características destacadas del motor de la serie AC
Las siguientes son las características importantes de un motor serie AC:
- El motor de la serie AC tiene una velocidad de arranque muy alta debido a alto par de arranque.
- El peso de un motor de serie de CA es aproximadamente de 1,5 a 2 veces mayor que el de un motor de serie de CC.
- Para los motores de la serie AC, la tensión de funcionamiento está limitada a 300 V.
- Los motores de la serie AC se pueden diseñar con un tamaño de varios 100 kW para aplicaciones de tracción.
- Para los motores de la serie AC, la velocidad del motor es inversamente proporcional a la corriente del inducido.
- El par del motor serie AC es proporcional al cuadrado de la corriente del inducido.
Inversión de la rotación del motor de la serie AC
La dirección de rotación del motor de la serie AC se puede invertir cambiando la conexión del campo o la armadura. El proceso de inversión de la dirección del motor de la serie de CA es similar al de la inversión de velocidad del motor de la serie de CC. Los interpolos y el devanado de compensación conectado en serie se tratan como partes de la armadura.
Aplicaciones del motor de la serie AC
Los motores de la serie AC producen un alto par de arranque. Por lo tanto, son muy utilizados en tracción. Polipasto y otras aplicaciones donde se requiere un alto par de arranque.
Desventajas del motor de la serie AC
Las siguientes son las desventajas de los motores de la serie AC.
- La corriente de Foucault inducida en la parte sólida, como el yugo y los núcleos de los polos producidos por el flujo alterno, provoca el sobrecalentamiento del motor y, por lo tanto, reduce la eficiencia del motor.
- La gran reactancia del devanado de campo reduce el factor de potencia del motor.
- Durante la conmutación, el voltaje inducido en la armadura cortocircuitada provoca chispas en las escobillas.
Conclusión
Los motores de la serie AC son más adecuados para motores de tracción eléctrica que los motores de la serie DC debido a sus características mejoradas. Sin embargo, los motores de la serie AC no son adecuados para servicios suburbanos con paradas frecuentes debido a su muy baja potencia al momento de iniciar la operación. Por lo tanto, los motores de la serie AC son más comunes en los servicios principales donde alta aceleración se necesita y paradas frecuentes son muy menos.
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