Tipos de Motores de Inducción Monofásicos: Fase Dividida, Arranque con Capacitor y Funcionamiento con Capacitor
Los motores de inducción monofásicos son la columna vertebral de innumerables aplicaciones en el hogar y la industria, desde ventiladores hasta herramientas eléctricas. A pesar de su diseño simple, estos motores ofrecen una versatilidad sorprendente que los convierte en la opción ideal para tareas que requieren eficiencia y fiabilidad. En este artículo, exploraremos los distintos tipos de motores de inducción monofásicos, haciendo hincapié en sus características y el funcionamiento de la fase dividida, el arranque con capacitor y el funcionamiento con capacitor. Te invitamos a sumergirte en el fascinante mundo de la ingeniería eléctrica y descubrir cómo estos motores pueden transformar la manera en que usamos la energía en nuestra vida diaria. ¡Prepárate para iluminar tu conocimiento!
«Energía en movimiento: Descubre los diferentes tipos de motores de inducción monofásicos y su funcionamiento. Desde la versatilidad de los motores de fase dividida, hasta el potencial de los arranques con capacitor y el rendimiento eficiente de los motores en funcionamiento con capacitor, esta guía te sumergirá en el fascinante mundo de la electromecánica.»
En este artículo, aprenderemos sobre diferentes tipos de motores de induccion monofasicossu construcción, funcionamiento y aplicaciones.
Un Motor de inducción es un tipo de motor de CA asíncrono en el que el par de trabajo requerido se produce por inducción electromagnética. Es un motor asíncrono porque su rotor siempre gira a una velocidad ligeramente inferior a la velocidad síncrona del campo magnético giratorio.
Según el tipo de suministro de CA de entrada, los motores de inducción se clasifican en dos tipos principales, a saber,
- Motor de inducción monofásico
- Motor de inducción trifásico
Como su nombre lo indica, un motor de inducción monofásico requiere CA monofásica para su funcionamiento, mientras que un motor de inducción trifásico requiere un suministro de CA trifásico para funcionar.
El principal problema asociado con los motores de inducción monofásicos es que no son de arranque automático. Por lo tanto, se requiere proporcionar flujo magnético adicional para que se inicien automáticamente mediante el empleo de algún mecanismo. Por lo tanto, según el método utilizado para proporcionar flujo adicional, es decir, el método de arranque automático, los motores de inducción monofásicos se clasifican en los siguientes tipos principales:
- Motor de inducción de fase dividida
- Motor de inducción de arranque por condensador
- Condensador de arranque Condensador de funcionamiento Motor de inducción
Motor de inducción de fase dividida
A motor de inducción de fase dividida es un tipo de motor de inducción monofásico que tiene dos devanados, a saber, el devanado de arranque y el devanado de funcionamiento, desplazados 90° uno del otro. Por lo tanto, las partes principales de un motor de inducción de fase dividida son el devanado de arranque (o auxiliar), el devanado de funcionamiento (o principal) y un interruptor centrífugo.
La fase dividida es el método más simple para producir un campo magnético giratorio que se utiliza en este motor. En este método, los devanados de arranque y funcionamiento se colocan en el mismo núcleo del estator. En el caso de un motor de inducción de fase dividida, el devanado de arranque se hace altamente resistivo mientras que el devanado principal o de funcionamiento se hace altamente inductivo. El diagrama de circuito de un motor de inducción de fase dividida se muestra en la siguiente figura.
>Cuando un suministro de CA monofásico se alimenta al motor, entonces una corriente IS fluye a través del devanado de arranque, mientras que una corriente Imetro fluye a través del devanado principal. Ya que, el devanado de arranque tiene alta resistencia y baja inductancia, mientras que el devanado principal tiene alta inductancia y baja resistencia. Como resultado, existe una diferencia de fase significativa de alrededor de 25° a 30° entre la corriente del devanado inicial (IS) y la corriente del devanado principal (Imetro). En consecuencia, se produce un campo magnético giratorio débil en el motor que provoca la producción de un par de arranque automático en el motor. Este par de arranque en el motor de inducción de fase dividida es dado por,
>
Donde K es la constante de proporcionalidad que depende de la especificación de diseño del motor.
Una vez que el motor alcanza aproximadamente el 80 % de la velocidad nominal, el interruptor centrífugo retira el devanado de arranque del circuito del motor. Ahora, el motor funciona como un motor de inducción monofásico y alcanza la velocidad nominal normal.
El motor de inducción de fase dividida consume una corriente de arranque muy grande, alrededor de 7 a 8 veces la corriente nominal. El par desarrollado por el motor de fase dividida en el arranque es aproximadamente 1,5 veces el par nominal. Los motores de inducción de fase dividida son económicos y, por lo tanto, son muy populares en el mercado con potencias nominales de aproximadamente 60 W a 250 W.
Las aplicaciones comunes de los motores de inducción de fase dividida se encuentran en ventiladores, lavadoras, sopladores, batidoras y trituradoras, máquinas herramienta, etc.
Motor de inducción de arranque por condensador
El tipo de motor de inducción monofásico en el que se produce un par de arranque mediante el uso de un conjunto de un condensador de arranque y un devanado auxiliar se denomina motor. motor de inducción de arranque por condensador.
>El diagrama de circuito de un motor de inducción monofásico de arranque por condensador típico se muestra en la figura. Consta de un devanado auxiliar (o devanado de arranque) y un devanado de marcha (o devanado principal). En este circuito de motor, el condensador de arranque está conectado en serie con el devanado de arranque.
El condensador de arranque introduce una diferencia de fase de 90° entre la corriente del devanado de arranque (IS) y la corriente del devanado principal (Imetro). El par de arranque del motor de inducción de arranque por condensador está dado por,
>En el caso del motor de inducción de arranque por capacitor, el valor del ángulo de fase es alto (90°). Por lo tanto, a partir de la ecuación del par de arranque, está claro que estos motores tienen un par de arranque muy alto.
En este tipo de motor, se utiliza un interruptor centrífugo para aislar el devanado de arranque y el condensador del circuito del motor, ya que la velocidad del motor llega a ser alrededor del 75 % de la velocidad nominal. Después de eso, el motor funciona como un motor de inducción monofásico y acelera para alcanzar la velocidad nominal normal.
El par de arranque desarrollado en los motores de inducción de arranque por condensador es de aproximadamente 3 a 4,5 veces el par de carga completa. Estos motores son ampliamente utilizados para impulsar bombas, compresores, compresores de aire acondicionado y refrigeradores, transportadores y otras cargas mecánicas de alta inercia.
Condensador Arranque Condensador Funcionamiento Motor
El motor de funcionamiento por condensador de arranque por condensador es también un tipo de motor de inducción monofásico en el que se utilizan dos condensadores para su funcionamiento, uno es para arrancar el motor y otro es para hacer funcionar el motor. Por lo tanto, según la función, estos condensadores se denominan condensadores de arranque y funcionamiento. El diagrama de circuito del motor de funcionamiento del condensador de arranque por condensador se muestra en la siguiente figura.
>Al igual que cualquier otro tipo de motor de inducción, el motor de funcionamiento con condensador de arranque por condensador también consta de dos partes principales, a saber, el estator y el rotor. El estator del motor de funcionamiento con condensador de arranque por condensador lleva dos devanados, a saber bobinado auxiliar y devanado principal. Estos dos devanados están desplazados 90° en el espacio. El rotor de este motor es un rotor de jaula de ardilla.
El condensador de arranque y el condensador de funcionamiento están conectados en paralelo en el circuito del motor. Una vez que el motor alcanza alrededor del 75 % de la velocidad nominal, el condensador de arranque se retira del circuito con la ayuda de un interruptor centrífugo, mientras que el condensador de funcionamiento permanece conectado en el circuito de forma permanente.
El condensador de arranque que se utiliza es un condensador electrolítico con clasificación de corta duración, mientras que el condensador de funcionamiento es un condensador de papel lleno de aceite con clasificación de larga duración. Como hemos visto, el motor arranca con la ayuda de un capacitor y el capacitor también lo hace funcionar continuamente. Por eso se llama un motor de funcionamiento por condensador de arranque por condensador.
El funcionamiento del motor de funcionamiento del condensador de arranque por condensador es silencioso y suave. Este tipo de motor es un motor de inducción monofásico de alta eficiencia. La ventaja más significativa del motor de arranque por capacitor y operación por capacitor es que produce un par constante, en lugar de un par pulsante, como resultado, este motor está libre de vibraciones mecánicas.
Los motores de operación con capacitor de arranque por capacitor son los más adecuados para accionar cargas de alta inercia que requieren arranques frecuentes con alta eficiencia y alto par de extracción. Algunas aplicaciones comunes son compresores de aire, refrigeradores, equipos hospitalarios, bombas, etc.
Conclusión
Por lo tanto, en este artículo, discutimos los tres tipos principales de motores de inducción monofásicos junto con su definición, construcción y diagrama de circuito, ventajas y aplicaciones. Los motores de CA monofásicos son muy populares en aplicaciones domésticas y comerciales, como en electrodomésticos, electrodomésticos, bombas de agua pequeñas, etc.
Tipos de Motores de Inducción Monofásicos
Los motores de inducción monofásicos son fundamentales en diversas aplicaciones, desde ventiladores y herramientas eléctricas hasta electrodomésticos. A pesar de su diseño sencillo, ofrecen una sorprendente versatilidad que los convierte en una opción ideal para tareas que requieren tanto eficiencia como fiabilidad. En este artículo, exploraremos los diferentes tipos de motores de inducción monofásicos, centrándonos en la fase dividida, el arranque con capacitor y el funcionamiento con capacitor.
1. Motor de Inducción de Fase Dividida
El motor de inducción de fase dividida se caracteriza por tener dos devanados: uno de arranque y otro de funcionamiento, desplazados 90° entre sí. Su diseño incluye un interruptor centrífugo que separa el devanado de arranque del circuito cuando el motor alcanza una velocidad nominal.
Funcionamiento
Cuando se alimenta con corriente alterna monofásica, la corriente fluye a través del devanado de arranque, generando un campo magnético que permite el arranque del motor. Una vez alcanzada aproximadamente el 80% de la velocidad nominal, el interruptor centrífugo desconecta el devanado de arranque del circuito. Este motor es conocido por ser económico y es utilizado comúnmente en aplicaciones como ventiladores y lavadoras.
Características Clave
- Corriente de arranque: 7 a 8 veces la corriente nominal.
- Par de arranque: 1.5 veces el par nominal.
- Potencias típicas: entre 60 W y 250 W.
2. Motor de Inducción de Arranque por Condensador
Este tipo de motor utiliza un condensador conectado en serie con el devanado de arranque, introduciendo una diferencia de fase de 90° entre la corriente del devanado auxiliar y la del devanado principal.
Funcionamiento
El par de arranque generado es considerablemente más alto (3 a 4.5 veces el par de carga completa) en comparación con otros estilos. Un interruptor centrífugo es utilizado para desconectar el devanado de arranque y el condensador del circuito al alcanzar el 75% de la velocidad nominal.
Aplicaciones
Este tipo de motor es ideal para cargas mecánicas de alta inercia, siendo común en bombas, compresores y refrigeradores.
3. Motor de Funcionamiento con Condensador de Arranque y Funcionamiento
Este motor combina dos condensadores: uno para el arranque y otro para el funcionamiento contínuo, lo que mejora la eficiencia del motor mientras está en operación.
Funcionamiento
El condensador de arranque se desconecta con un interruptor centrífugo una vez que se alcanza el 75% de la velocidad nominal, dejando el condensador de funcionamiento conectado permanentemente, lo que permite una operación continua y eficiente.
Usos Comunes
Estos motores son muy valorados en aplicaciones industriales y comerciales donde se requiere operación continua, incluyendo sistemas de calefacción y ventilación.
Preguntas Frecuentes (FAQs)
¿Qué es un motor de inducción monofásico?
Un motor de inducción monofásico es un motor que funciona utilizando corriente alterna monofásica. Se utiliza ampliamente en aplicaciones que requieren motores de tamaño compacto y sencillo.
¿Cuál es la ventaja de utilizar condensadores en motores de inducción?
Los condensadores mejoran el par de arranque y la eficiencia general del motor, permitiendo un funcionamiento más suave y continuo, especialmente en aplicaciones de alta inercia.
¿En qué situaciones es recomendable usar motores de fase dividida?
Son ideales para aplicaciones ligeras y de bajo costo, como en pequeños electrodomésticos y ventiladores, donde la simplicidad y la economía son factores clave.
Conclusión
Los motores de inducción monofásicos son esenciales en nuestra vida diaria, y conocer los diferentes tipos y sus características puede ayudar a seleccionar el motor adecuado para cada aplicación. Ya sea mediante la fase dividida, el arranque con condensador o el funcionamiento con condensador, estos motores han demostrado ser una herramienta versátil y efectiva en el mundo de la ingeniería eléctrica.
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¡Hola a todos! La verdad es que el artículo me pareció increíble y súper útil. Yo también pasé por lo mismo con los motores de inducción monofásicos. Recuerdo que en un taller de electrónica, un compañero trajo un motor con arranque con capacitor, ¡y fue toda una odisea ponerlo en marcha! Nunca pensé que esos dispositivos pudieran ser tan interesantes. Este artículo realmente aclara muchas cosas, especialmente sobre el funcionamiento y las diferencias entre ellos. ¡Gran trabajo!
Cesar mario. ¡Muy buen artículo! La verdad es que siempre tuve mis dudas sobre los diferentes tipos de motores de inducción monofásicos, especialmente el tema del arranque con capacitor. Una vez, en un proyecto de la universidad, me encontré con un motor de fase dividida y no terminaba de entender cómo funcionaba. Al final, gracias a una charla con un profe, logré comprender la importancia del capacitor en el arranque. Este artículo explica todo de una manera súper clara, ¡gracias por compartirlo!