Teoría del campo giratorio doble del motor de inducción monofásico

En el vasto mundo de la ingeniería de motores eléctricos, existe una teoría que ha revolucionado por completo el funcionamiento de los motores de inducción monofásicos: la teoría del campo giratorio doble. Descubre cómo este concepto innovador ha cambiado la manera en que entendemos y utilizamos estos motores, ofreciendo un rendimiento excepcional y abriendo nuevas posibilidades en diversas industrias. ¡Prepárate para adentrarte en el fascinante mundo de la tecnología eléctrica!

La teoría de rotación de doble campo del motor de inducción monofásico se propone para explicar este problema de que no se desarrolla ningún par en el arranque y, sin embargo, el par una vez girado. Teoría del doble campo giratorio se basa en el hecho de que un flujo sinusoidal alterno puede expresarse mediante dos flujos giratorios y cada flujo igual a la mitad del valor máximo del flujo alterno Φm. es decir, Φm/2 y cada flujo gira a una velocidad síncrona Ns = 120f/p, en direcciones opuestas entre sí.

El valor instantáneo del flujo debido a la corriente del estator del motor de inducción monofásico es,

Φ=Φm cosωt

Sean dos flujos magnéticos giratorios Φ1 y Φ2, cada flujo tiene la magnitud de Φm/2 y gira en la dirección opuesta con velocidad angular ω.

Teoría del campo giratorio doble del motor de inducción monofásico
Teoría giratoria de doble campo

Considere que los dos flujos comienzan a girar desde el eje OX en un tiempo t = 0, después de un tiempo t segundo, el ángulo a través del cual el vector de flujo ha girado es en

Resolviendo el vector de flujo a lo largo del eje x y el eje y obtenemos

componente X=Φm/2* cosωt + Φm/2* cosωt =Φm cosωt

componente Y=Φm/2 *senωt – Φm/2 * senωt =0

Por lo tanto, el flujo resultante

Teoría del campo giratorio doble del motor de inducción monofásico

Este vector de flujo resultante Φ=Φm cosωt a lo largo del eje x, por lo tanto, como se muestra en la figura, el campo alterno puede ser reemplazado por dos campos relacionados de la mitad de amplitud y que giran en dirección opuesta entre sí a una velocidad sincrónica. Aquí podemos ver que el vector resultante de dos flujos giratorios es un vector estacionario que oscila en longitud con el tiempo a lo largo del eje x.

Teoría del campo giratorio doble del motor de inducción monofásico
Teoría de campo giratorio

Cuando el vector de flujo giratorio está en fase, como se muestra en el diagrama, el vector resultante es Φ=Φm. Cuando está desfasado 180 grados, el vector resultante es Φ=0.

Explicación del funcionamiento del motor de inducción monofásico con teoría rotatoria

podemos explicar el funcionamiento de un motor monofásico utilizando la teoría de doble campo giratorio

1) Rotor en reposo

Teoría del campo giratorio doble del motor de inducción monofásico

Considerar caso 1, ese rotor está parado y el devanado del estator de los motores de inducción monofásicos está conectado al suministro monofásico. El devanado del estator produce flujos alternos y se puede presentar como una suma de dos flujos giratorios Φ1 y Φ2. Cada uno igual a Φm/2 Donde Φm= valor máximo de flujo alterno y girando a velocidad síncrona Ns en dirección opuesta entre sí. Considere que un flujo Φ1 gira en el sentido contrario a las agujas del reloj y el otro flujo Φ2 gira en el sentido de las agujas del reloj. el flujo Φ1 produjo el par T1 en el sentido contrario a las agujas del reloj y otro flujo Φ2 produjo el par T2 en el sentido de las agujas del reloj. En el rotor estacionario, estos dos pares son iguales en magnitud y de dirección opuesta y el par neto desarrollado es cero. Esta es la razón por la que el motor de inducción monofásico no arranca automáticamente. Lectura:-¿Por qué el motor de inducción monofásico no es motivo de arranque automático?

2) rotor en marcha


Ahora considere que al rotor se le da una rotación inicial por una fuerza externa. el par debido al campo giratorio que actúa en la dirección de rotación inicial será mayor que el par debido a otros campos giratorios.

Por lo tanto, el motor desarrollará un par positivo neto en la misma dirección que la rotación inicial y continuará girando en la dirección de la rotación inicial.
El rotor comenzó, girando en el sentido de las agujas del reloj con velocidad N. y el flujo girando en sentido antihorario llamado flujo hacia atrás Φb con velocidad -Ns.

El deslizamiento en la dirección de avance es

Teoría del campo giratorio doble del motor de inducción monofásico

El rotor gira en dirección opuesta a la rotación del flujo hacia atrás. Por lo tanto, el deslizamiento frente al flujo hacia atrás será

Teoría del campo giratorio doble del motor de inducción monofásico

En reposo, velocidad = 0 Por lo tanto, Sf = Sb = 1 para flujo giratorio hacia adelante, el deslizamiento s tiene un valor menor que 1 y para flujo giratorio hacia atrás, el deslizamiento es 2-s y su valor es mayor que 1.

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