Concepto de maquinas de inducción Flujo de onda de Fmm en maquinas de induciión Circuito equivalente Potencia y Par Rotores embobinados y de jaula de ardilla Regulación de Velocodad Motores de Inducción Monofasicos Motores Universales

1. MAQUINAS DE CA
Luisselis Piña
C.I 19.817.793
Esc. 70
Electrotecnia
Julio 2016
Instituto Universitario de Tecnología
“Antonio José de Sucre”
Extensión San Felipe

2. Maquinas De Inducción
El motor de inducción es el tipo más popular de los motores de CA debidos
a su simplicidad y su facilidad de operación. El motor de inducción no tiene un
circuito d3e campo separado; en cambio, depende de la acción transformadora
para inducir voltajes y corrientes en su circuito de campo. De hecho, un motor de
inducción es básicamente un transformador giratorio. Su circuito equivalente es
similar al de un transformador, excepto en las variaciones de velocidad.
Un motor de inducción opera por lo regular cerca de la velocidad síncrona, pero
nunca exactamente a nsinc. Siempre debe haber cierto movimiento relativo para
inducir un voltaje en el circuito de campo del motor de inducción. El voltaje
inducido en el rotor por el movimiento relativo entre el campo magnético del
estator y el rotor produce una corriente en el rotor que interactúa con el campo
magnético del estator para producir el par inducido en el motor.
En un motor de inducción el deslizamiento o velocidad a la que se presenta el par
máximo se puede controlar variando la resistencia del rotor. El valor del par
máximo es independiente de la resistencia del rotor. Una alta resistencia del rotor
disminuye la velocidad a la que se presenta el par máximo y por tanto incrementa
el par de arranque del motor. Sin embargo, paga un precio por este par e arranque
al tener una regulación de velocidad muy pobre en su intervalo normal de
operación.
Fuerza Magnetomotriz
La fuerza magnetomotriz (FMM, representada con el símbolo F) es aquella
capaz de producir un flujo magnético entre dos puntos de un circuito magnético.
Es una de las variables usadas para describir un campo magnético.

3. La fuerza magnetomotriz se puede entender de manera análoga al voltaje eléctrico
de la ley de Ohm. Esto está expresado en la ley de Hopkinson.
Ley Hopkinson
El potencial magnético o fuerza magnetomotriz, es la fuente que produce el flujo
magnético en un circuito magnético.
La Fuerza magnetomotriz de un circuito magnético se puede expresar en términos
del flujo magnético Φ y la reluctancia magnética Rm
Esta ecuación se puede entender como una analogía a la ley de Ohm (V = R I). El
flujo magnético es directamente proporcional a la Fuerza magnetomotriz que lo
origina e inversamente proporcional a la reluctancia del circuito magnético (que
depende de la longitud del circuito, el área transversal del circuito y la
permeabilidad magnética del material del que está hecho. Las variables
magnéticas se comportan como sus análogas eléctricas en la ley de Ohm.
El flujo magnético sigue las líneas de flujo por donde encuentra menor reluctancia.
Por esto las líneas de flujo están dentro del cuerpo de alta permeabilidad, puesto
que esto ofrece mucha menor reluctancia que el aire. Sin embargo el cuerpo de
alta permeabilidad aún posee cierta reluctancia que es el equivalente a la
resistencia en esta analogía de Hopkinson.
Circuito Equivalente
Un circuito equivalente es un circuito que conserva todas las características
eléctricas de un circuito dado. Con frecuencia, se busca que un circuito
equivalente sea la forma más simple de un circuito más complejo para así facilitar
el análisis. Por lo general, un circuito equivalente contiene elementos pasivos y
lineales. Sin embargo, también se usan circuitos equivalentes más complejos para

4. aproximar el comportamiento no lineal del circuito original. Estos circuitos
complejos reciben el nombre de macromodelos del circuito original. Un ejemplo de
un macromodelo es el circuito de Boyle para el amplificador operacional 741.
Hay dos circuitos equivalente que son muy reconocidos:
Equivalente de Thévenin
Equivalente de Norton
Bajo ciertas condiciones, los circuitos de cuatro terminales, se pueden establecer
como un cuadripolo. La restricción de la representación de los circuitos de cuatro
terminales es la de un puerto: la corriente entrante de cada puerto debe ser la
misma que la corriente que sale por ese puerto. Al linealizar un circuito no lineal
sobre su corriente de polarización, se puede representar como un cuadripolo.
Los circuitos equivalentes también pueden describir y modelar las propiedades
eléctricas de los materiales o sistemas biológicos como la membrana celular. Este
último es modelado como un condensador en paralelo con una combinación de
una batería y una resistencia, equivalente a la corriente eléctrica.
Potencia Y Par
El par motor es el momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje de
transmisión de potencia o, dicho de otro modo, la tendencia de una fuerza para
girar un objeto alrededor de un eje, punto de apoyo, o de pivote.

5. La potencia desarrollada por el par motor es proporcional a la velocidad angular
del eje de transmisión.
El par motor viene determinado en los motores de combustión interna alternativos,
por la presión media efectiva de la expansión de los gases sobre la cabeza del
pistón. Esta presión la define la masa de la mezcla combustible aire que se
expande: cuanto mayor sea esta masa, a igual volumen de cilindro, más par. El
control sobre esta masa de mezcla la tiene el mando del acelerador, que regula la
entrada de más o menos combustible. Esto quiere decir que a un régimen de
revoluciones determinado, el motor puede estar produciendo más o menos par.
Imaginemos por ejemplo un vehículo que sube una cuesta a 3000 rpm, y baja la
misma cuesta al mismo régimen. En un caso el par necesario para moverlo será
mayor que en el otro: este par es el que obtenemos regulando con el mando de
acelerador. Esto es lo que se denomina carga motor.
En los motores eléctricos sin embargo, el par motor es máximo al inicio del
arranque, disminuyendo luego paulatinamente con el régimen. Por este motivo es
el tipo de motor idóneo para tracción ferroviaria. Si se mantiene constante

6. la tensión cuando la resistencia al giro aumenta, el par deberá aumentar para
mantener las revoluciones mediante el aumento de la corriente
eléctrica consumida.
En los motores de vapor, hoy día en desuso, el par era máximo ya desde el inicio
del movimiento. En los motores de combustión interna sin embargo, la zona del
régimen de revoluciones en las que el par es aprovechable es bastante reducida.
Esto viene determinado sobre todo por el tipo de combustión, que es muy corta en
duración, especialmente en el de ciclo Otto.
En las turbinas de gas la curva que dibuja el par máximo a lo largo del régimen de
revoluciones es más abrupta. Por este motivo, y por su "pereza" a la hora de
cambiar de régimen, las turbinas de gas se utilizan casi siempre a régimen
constante fijo.
Es interesante resaltar que el máximo aprovechamiento del combustible (consumo
específico), se consigue alrededor del régimen de par máximo y con el motor casi
a la máxima carga, es decir dando el par máximo.
Como normalmente es deseable que el par sea lo más regular posible en todo el
régimen de giro, se han ideado métodos para conseguirlo: turbocompresor de baja
carga, distribución variable, admisión variable, entre otros.
Rotor Bobinado
En los motores de rotor bobinado, el arrollamiento rotórico está
constituido por unas bobinas de hilo de cobre por lo general.

7. Y cuyos extremos están conexionados a unos anillos (anillos rozantes) por los
que se alimentaran las bobinas. Para el arrollamiento del rotor se
utilizan, conductores de sección circular o rectangular, aislados generalmente con
doble capa de algodón o barnices apropiados e introducidos en las ranuras y
aislados de ellas y entre sí, por medio de presspan, tela aceitada, entre otros.
Rotor Jaula de Ardilla
Un rotor de jaula de ardilla es la parte que rota usada comúnmente en
un motor de inducción de corriente alterna. Un motor eléctrico con un rotor de jaula
de ardilla también se llama "motor de jaula de ardilla". En su forma instalada, es
un cilindro montado en un eje. Internamente contiene barras conductoras
longitudinales de aluminio o de cobre con surcos y conectados juntos en ambos
extremos poniendo en cortocircuito los anillos que forman la jaula. El nombre se
deriva de la semejanza entre esta jaula de anillos, las barras y la rueda de
un hámster (ruedas probablemente similares existen para las ardillas domésticas).
Regulación de Velocidad
En los motores Síncronos trifásicos existen dos formas de poder variar la
velocidad, una es variando la frecuencia mediante un equipo electrónico especial y
la otra es variando la polaridad gracias al diseño del motor. Esto último es posible
en los motores de devanado separado o los motores de conexión Hilandera, pero
sólo es posible tener un cambio de polaridad limitado, por ejemplo, de dos y cuatro
polos.

8. Motores de Inducción Monofásicos
Los motores monofásicos de inducción son una variante de los motores
síncronos con rotor en jaula de ardilla. La configuración tiene sus polos en forma
saliente.
El motor arranca como un motor asíncrono y luego pasa a motor síncrono, si no
hay impedimento, por caga excesiva.
La velocidad es constante y viene determinada por la frecuencia de la red.
La carga puede hacer que el motor pierda el sincronismo.
Motor Monofásico de Inducción con Espiras en Cortocircuito
Este motor puede arrancarse directamente por sí mismo, lo que se
consigue por el efecto que producen las llamadas espiras en cortocircuito.
El sistema consiste en dividir los polos en dos partes desiguales.
Los motores de inducción con espira en corto circuito tienen gran aplicación en
electrodomésticos y pequeños aparatos. Al no tener escobillas prácticamente no
necesitan mantenimiento y al mismo tiempo están casi exentos de averías.

9. Motor Monofásico de Inducción Tipo Fase Partida
Entre los procedimientos para iniciar el arranque o giro de este tipo de
motores de inducción, está el llamado de fase partida, que consiste básicamente
en crear un campo magnético giratorio que mueva el inducido durante el período
de arranque
El campo magnético se obtiene por capacidad o por inductancia. Para obtener el
campo giratorio por capacidad, se utilizan dos arrollamientos de bobinas en serie,
llevando una de ellas condensador, que es la que realiza el desfase y por tanto el
arranque del motor.
Motores Universales
Los motores universales trabajan con voltajes de corriente continua o
corriente alterna. Tal motor, llamado universal, se utiliza en sierra eléctrica,
taladro, utensilios de cocina, ventiladores, sopladores, batidoras y otras
aplicaciones donde se requiere gran velocidad con cargas débiles o pequeña
velocidad. Estos motores para corriente alterna y directa, incluyendo los
universales se distinguen por su conmutador devanado y las escobillas. Los
componentes de este motor son: Los campos (estator), la masa (rotor), las
escobillas (los excitadores) y las tapas (las cubiertas laterales del motor). El
circuito eléctrico es muy simple, tiene solamente una vía para el paso de la
corriente, porque el circuito está conectado en serie. Su potencial es mayor por
tener mayor flexibilidad en vencer la inercia cuando está en reposo, o sea, tiene un

10. torque excelente, pero tiene una dificultad, y es que no está construido para uso
continuo o permanente.
Otra dificultad de los motores universales, en lo que a radio se refiere, son las
chispas del colector (chisporroteos) y las interferencias de radio que ello lleva
consigo o ruido. Esto se puede reducir por medio de los condensadores de paso,
de 0,001 µF a 0,01 µF, conectados de las escobillas a la carcasa del motor y
conectando ésta a masa. Estos motores tienen la ventaja que alcanzan grandes
velocidades pero con poca fuerza. Existen también motores de corriente alterna
trifásica que funcionan a 380 Velos motores universales además de ser más
ecológicos gastan menos electricidad.