Este documento describe diferentes tipos de motores monofásicos, incluyendo sus características y mecanismos de funcionamiento. Explica que los motores monofásicos son ampliamente utilizados en electrodomésticos y otras aplicaciones debido a que pueden funcionar con redes eléctricas de una sola fase. Describe varios tipos de motores monofásicos como los que tienen bobinado auxiliar de arranque, espiras en cortocircuito y tipo fase partida.

1. U.T.S Antonio José De Sucre
Rokelvis Martínez Antonio Rodríguez
C.I: 24.163.262
EL MOTOR MONOFÁSICO
Los motores monofásicos tienen un gran desarrollo debido a su gran aplicación en
electrodomésticos, campo muy amplio en su gama de utilización, al que se suma la
motorización, la industria en generaly pequeñas máquinas herramienta.
Este tipo de motores tiene la particularidad de que pueden funcionar con redes monofásicas, lo
que los hace imprescindibles en utilizaciones domésticas.
Los motores monofásicos más utilizados son los siguientes:
 Motores provistos de bobinado auxiliar de arranque
 Motores con espira en cortocircuito
 Motores universales
MOTORES MONOFASICOS CON BOBINADO AUXILIAR DE ARRANQUE
Los motores monofásicos al tener su bobinado conectado a una sola fase de la red, solamente
crean un flujo alterno de dirección constante, que no es capaz de producir el giro del rotor. Sí
puede girar por sí mismo, una vez haya adquirido velocidad
MOTOR ASINCRONO MONOFASICO
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

2.  Carcasa. Fijación del motor a patas. Motor cerrado de protección. Carcasa de
aletas para la refrigeración.
 Estator. Ajustado a la carcasa en caliente.
 Bobinado estatórico.
 Rotor. De aleación de aluminio colado bajo presión. Equilibrado dinámico.
 Bobinado retórico.
 Colector.
 Ventilación forzada.
 Caja de bornes con condensador incorporado.
EL MOTOR MONOFÁSICO DE INDUCCIÓN
Si se interrumpe uno de los tres hilos de línea por los que se alimenta un motor trifásico
de inducción, de los llamados de Jaula De Ardilla, cargado y a plena marcha, el motor
seguirá marchando normalmente a la misma velocidad que tenía anteriormente.
Únicamente su potencia habrá disminuido en un 20% aproximadamente.
Podemos intentar lo mismo con el motor parado. Es decir, un motor trifásico con carga,
pero en reposo, al que se inutiliza una fase; si se conecta ahora a la red con solo dos
fases, o sea como motor monofásico, el motor no se pone en marcha, continua en
reposo, haciendo un ruido característico.
De lo anterior deducimos que el motor monofásico de inducción no puede ponerse en
marcha por si solo: necesita de un medio auxiliar que lleve el motor hasta una
determinada velocidad de giro, pues solamente en marcha se produce el intercambio
energía eléctrica-energía mecánica necesaria.
La corriente alterna monofásica que atraviesa el arrollamiento del estator de un motor
monofásico de inducción produce un flujo magnético que esta en fase con esta misma
corriente, como se muestra en la figura 2. Los valores que toma el flujo magnético en
los instantes 1, 2, 3 … 9 están representados en la figura 3, donde se han dibujado las
líneas de fuerza de este flujo magnético y los vectores representativos de la magnitud de
este mismo flujo magnético.

3. 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 si 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.

4. 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.
Los diferentes motores de inducción trifasicos que existen
tanto de rotor embobinado como de jaula de ardilla
Máquinas de Inducción
Se denomina con este nombre a la máquina cuya armadura o rotor no está conectada a
fuente alguna de potencia, sino que la recibe por inducción del flujo creado por los
arrollamientos dispuestos en el estator, el cual está alimentado por corrientes mono o
polifásicas.
Cuando se excita una máquina de inducción con una corriente polifásica equilibrada se
crea en el entrehierro un campo magnético rotativo que gira a velocidad sincronía:
Donde:
n : Velocidad síncrona
f : Frecuencia de la red
p : Número de polos
Cuando se habla de máquina de inducción, generalmente se está refiriendo al motor de
inducción, pues el generador de inducción no tiene mucha aplicación.
Existen dos tipos de rotor, uno es el rotor bobinado y el otro es el rotor jaula de ardilla.

5. Rotor Bobinado.
El rotor bobinado está compuesto de un devanado polifásico similar al del estator y con
el mismo número de polos que él. Los terminales del devanado del rotor se conectan a
anillos rozantes aislados, montados sobre el eje, en los que se apoyan escobillas de
carbón, de manera que dichos terminales resultan accesibles desde el exterior, según se
aprecia en la Figura 1.
El primer prototipo de motor eléctrico capaz de funcionar con corriente alterna fue
desarrollado y construido por el ingeniero Nikola Tesla y presentado en el American
Institute of Electrical Engineers (en español, Instituto Americano de Ingenieros
Eléctricos, actualmente IEEE) en 1888.
El motor asíncrono trifásico está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de
jaula de ardilla; b) bobinado, y un estator, en el que se encuentran las bobinas
inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º en el espacio.
Según el Teorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula un sistema de
corrientes trifásicas equilibradas, cuyo desfase en el tiempo es también de 120º, se
induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este campo magnético
variable va a inducir una tensión en el rotor según la Ley de inducción de Faraday: La
diferencia entre el motor a inducción y el motor universal es que en el motor a
inducción el devanado del rotor no está conectado al circuito de excitación del motor
sino que está eléctricamente aislado. Tiene barras de conducción en todo su largo,
incrustadas en ranuras a distancias uniformes alrededor de la periferia. Las barras están
conectadas con anillos (en cortocircuito como dicen los electricistas) a cada extremidad
del rotor. Están soldadas a las extremidades de las barras. Este ensamblado se parece a
las pequeñas jaulas rotativas para ejercitar a mascotas como hamsters y por eso a veces
se llama "jaula de ardillas", y los motores de inducción se llaman motores de jaula de
ardilla.
Rotor Jaula de Ardilla.
El rotor jaula de ardilla está formado por varillas conductoras alojadas en ranuras que
existen en el hierro del propio rotor y cortocircuitadas en ambos extremos mediante dos
anillos planos conductores dispuestos en cada lado del rotor, según se puede apreciar en
la Figura 2.

6. Supongamos que
n : rpm del rotor
ns : rpm del estator (velocidad síncrona, velocidad del campo rotatorio del estator)
El rotor se retrasa respecto al campo del estator en:
El deslizamientose expresapor
es decir:
El motor de inducción en reposo con rotor cerrado y bloqueado
Cuando el rotor conduce corriente, hay dos fmm en la máquina y el flujo principal está
determinado por la fmm resultante.
Las dos fmm son
Donde:
kdp = kd · kp

7. m : número de fases
N : número de vueltas
p : número de polos
I1 , I2 : corrientes del primario y secundario
Constitución del motor asíncrono
La parte fija del circuito magnético (estator) es un anillo cilíndrico de chapa magnética
ajustado a la carcasa que lo envuelve. La carcasa tiene una función puramente
protectora. En la parte interior del estator van dispuestos unas ranuras donde se coloca
el bobinado(correspondiente).
En el interior del estator va colocado el rotor, que es un cilindro de chapa magnética
fijado al eje. En su periferia van dispuestas unas ranuras en las que se coloca el
bobinado correspondiente.
El entrehierro de estos motores es constante en toda su circunferencia y su valor debe
ser el mínimo posible
Generador síncrono
El generador síncrono es un tipo de máquina eléctrica rotativa capaz de transformar
energía mecánica (en forma de rotación) en energía eléctrica. Su principio de
funcionamiento consiste en la excitación de flujo en el rotor.
El generador síncrono está compuesto principalmente de una parte móvil o rotor y de
una parte fija o estator.
El rotor gira recibiendo un empuje externo desde (normalmente) una turbina. Este rotor
tiene acoplada una fuente de "corriente continua" de excitación independiente variable
que genera un flujo constante, pero que al estar acoplado al rotor, crea un campo
magnético giratorio (por el teorema de Ferraris) que genera un sistema trifásico de
fuerzas electromotrices en los devanados estatóricos
Rotor
También conocido como inductor, pues es la parte que induce el voltaje en el estator. El
núcleo del rotor es construido de lámina troquelada de acero al silicio, material de
excelentes características magnéticas, con la finalidad de evitar pérdidas por histéresis y
corrientes parasitas.

8. El yugo es una pieza continua con zapata polar, para así eliminar la dispersión del flujo
por falsos contactos magnéticos. En la zapata polar se hacen barrenos para alojar el
devanado amortiguador en jaula de ardilla, diseñado con el objeto de reducir armónicas
en la forma de onda que entrega el generador.
El rotor gira concéntricamente en el eje del generador a una velocidad sincronica de
1500 revoluciones por minuto (RPM) para 50 Hz (1800 RPM para 60 Hz).
Características:
 El voltaje generado internamente en la máquina depende de la velocidad de rotación
de su eje y de la magnitud del flujo de campo.
 El voltaje de fase se diferencia del voltaje generado internamente en los efectos de
reacción del inducido del generador y también por la resistencia y la reactancia internas
de los embobinados del inducido.
 El voltaje de los bornes del generador será, o bien igual al voltaje de fase, o bien
relacionado con ella por medio de √3, dependiendo de sí la máquina está conectada en ∆
o en Y.
 La manera como trabaja un generador sincrónico, en un sistema de potencia real,
depende de las limitaciones que se le impongan. Cuando un generador trabaja
aisladamente, las potencias real y reactiva que deben entregarse son determinadas por la
carga que se les asigne y por las marcaciones del gobernador y la corriente de campo
que son las que controlan la frecuencia y el voltaje terminal, respectivamente. Cuando el
generador se conecta con un barraje infinito, su frecuencia y voltaje son fijos, de tal
manera que las marcaciones del gobernador y la corriente de campo controlan los flujos
de las potencias real y reactiva del generador. En los sistemas reales que emplean
generadores de tamaños aproximadamente iguales, las marcaciones del gobernador
afectan tanto el flujo de la frecuencia como al de la potencia y la corriente de campo
afecta tanto la tensión en los bornes, como el flujo de potencia reactiva.
 La capacidad de un generador sincrónico para producir potencia eléctrica está
limitada primordialmente por el calentamiento dentro de la máquina. Cuando los
embobinados se recalientan, la vida de la máquina se ve seriamente comprometida.
Como hay dos embobinados diferentes (de inducido y de campo), hay dos limitaciones
distintas en el generador: el calentamiento máximo permitido de los embobinados del
inducido determina los kilovoltiamperios máximos permitidos por la máquina y el
calentamiento máximo permitido en los embobinados de campo determina el tamaño
máximo de EA. El tamaño máximo de EA y de IA, conjuntamente, determinan el factor
de potencia nominal del generador.
 Un motor sincrónico es físicamente la misma máquina que un generador sincrónico
con la sola excepción de que la dirección del flujo de potencia es contraria.
 Puesto que los motores sincrónicos se conectan generalmente a los sistemas de
potencia que contienen generadores mucho más grandes que los motores, la frecuencia
y la tensión en los bornes de un motor sincrónico son fijas.

9.  La velocidad de un motor sincrónico es constante, desde el vacío hasta la máxima
carga posible en el motor.
 Si la corriente de campo de un motor sincrónico varía, mien
tras su carga sobre el eje permanece constante, entonces la potencia reactiva entregada o
absorbida por el motor variará.
 Un motor sincrónico no tienen momento de arranque neto y por ello no puede
arrancar por sí mismo, lo cual debe ser implementado de otra manera.
 Si el motor tiene embobinados amortiguadores, éstos aumentarán la estabilidad del
motor durante las variaciones transitorias de la carga.