¿Alguna vez te has preguntado por qué el motor de inducción toma una corriente de arranque tan alta? En este artículo te adentraremos en el fascinante mundo de la tecnología eléctrica para descubrir las razones detrás de este fenómeno. Prepárate para desvelar todo sobre el funcionamiento de este tipo de motores y comprender por qué necesitan un impulso inicial tan potente.
Principio de funcionamiento del motor de inducción:
El motor de inducción consume una corriente de arranque alta en comparación con la condición de funcionamiento. La corriente de arranque del motor de inducción es aproximadamente 6 veces la corriente a plena carga del motor. Un motor de inducción de 11 KW, 22 amperios, 440 voltios tiene una corriente de arranque alta de aproximadamente 132 amperios. La corriente se reduce a medida que el motor acelera hacia su velocidad base o velocidad síncrona.
Cuando el suministro trifásico se alimenta al estator del motor de inducción, el motor toma corriente de magnetización para establecer el flujo magnético rotacional en el entrehierro. El flujo viaja a través del entrehierro y el conductor del rotor en cortocircuito corta el flujo magnético. El voltaje se induce cuando el conductor del rotor corta el flujo magnético. La corriente comienza a fluir en el conductor del rotor. Debido a una interacción de la corriente del rotor y el flujo principal, se produce el par.
¿Qué sucede al arrancar el motor? El voltaje inducido en el rotor depende de la velocidad relativa de la velocidad síncrona del campo magnético de rotación y la velocidad del rotor. Al arrancar, el rotor está parado por lo que su velocidad es igual a cero. Al arrancar, la diferencia entre la velocidad de la velocidad síncrona del campo magnético giratorio y la velocidad del rotor es máxima. La diferencia entre la velocidad síncrona y la velocidad del rotor se denomina deslizamiento del motor. El deslizamiento del motor es;
s= (Ns-Nr)/Ns *100 ———(1)
Dónde,
s = deslizamiento
Ns= Velocidad síncrona del motor= 120 f/P
Nr = Velocidad del rotor
Como la velocidad del rotor es cero al inicio, el conductor del rotor cortará el flujo máximo y se inducirá el voltaje máximo en el rotor. A medida que el motor comience a acelerar, la velocidad del rotor se alineará en la dirección de la velocidad síncrona del motor y el deslizamiento se reducirá. El voltaje inducido en el conductor del rotor se puede expresar como;
Er = s* Es ————(2)
Donde, Er = Voltaje del Rotor
s = deslizamiento
Es = voltaje del estator
Al arrancar, el deslizamiento del motor es igual a la unidad y el voltaje inducido del rotor es igual al voltaje del estator. El voltaje inducido del rotor continúa disminuyendo a medida que el motor acelera hacia su velocidad base.
Er = Es Cuando Nr =0 & slip=1
Está claro que el rotor inducido es máximo al arrancar el motor.
La impedancia del rotor es altamente inductiva en el momento del arranque. La inductancia del rotor es ;
Xr= 2πfrL
Xr = 2π(s*fs)L
La reactancia del rotor depende del deslizamiento. Al arrancar, la reactancia del rotor es alta porque el deslizamiento del motor es igual a la unidad.
La impedancia del circuito del rotor es;
Zr=Rr+jsωL
La corriente del rotor es;
Ir= sEs/(Rr+jsωL)
Ir= Es/(Rr/s+jωL)
El valor de Rr/s aumenta a medida que disminuye el deslizamiento. Cuando se arranca el motor de inducción, la reactancia del rotor es mayor que la resistencia del rotor y Debido a la gran relación Xr/Rr, el motor toma una gran corriente inductiva. Además, debido a la gran relación Xr/Rr, el factor de potencia del motor es muy pobre. El circuito equivalente del motor de inducción es el siguiente.
Cuando se enciende el motor de inducción, el valor de Rr/s es menor y el valor de Xr es constante, el valor de Rr/s aumenta a medida que el deslizamiento del motor disminuye con el aumento de la velocidad del motor. Al arrancar Xr>Rr /s y cuando el motor comienza a acelerar, Rr/s se vuelve mayor que Xr y la corriente del motor disminuye.
De la discusión anterior, está claro que al inicio, el rotor es altamente inductivo y el voltaje máximo se induce en el rotor, por lo tanto, el rotor consume una corriente muy grande. La corriente comienza a reducirse a medida que el motor acelera porque la relación Rr/s aumenta con una disminución del deslizamiento con la aceleración del motor.
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