Este documento resume los diferentes tipos de motores de corriente directa (DC) e indirecta (AC), incluyendo motores DC de derivación, serie y compuesto, así como motores AC monofásicos y de inducción. Describe las características, funcionamiento y métodos de control de velocidad de cada tipo de motor.

1. Motores en general
MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA
LOS MOTORES DE COORRIENTE DIRECTA SON MAQUINAS DC UTILIZADAS
COMO MOTORES. HUBO VARIAS RAZONES PARA LA POULARIDAD
PROLONGADA DE LOS MOTORES DC. UNA FUE QUE LOS SISTEMAS DE
POTENCIA DC SON COMUNES AUN EN LOS AUTOMOVILES, CAMIONES Y
AVIONES.
LOS MOTORES DC SE COMPARAN FRECUENTEMENTE POR SUS REGULACIONES DE
VELOCIDAD.
LOS MOTORES DC SON, CLARO ESTA, ACCIONADOS POR UNA FUENTE DE POTENCIA
DC. AMENOS QUE SE ESPECIFIQUE OTRA COSA, SE SUPONE QUE EL VOLTAJE DE
ENTRADA ES CONSTANTE, PUESTO QUE ESTA SUPOSICION SIMPLIFICA EL ANALISIS
DE LOS MOTORES Y LA COMPARACION ENTRE LOS DIFERENTES TIPOS DE ELLOS.
HAY 5 CLASES PRINCIPALES DE MOTORES DC DE USO GENERAL:
EL MOTOR DC DE EXCITACION SEPARADA.
EL MOTOR DC CON EXCITACION EN DERIVACION.
EL MOTOR DC DE IMAN PERMANENTE
EL MOTOR DC SERIE.
EL MOTOR COMPUESTO.
MOTOR EN DERIVACION
UN MOTOR DC EN DERIVACION ES AQUEL CUYO CIRCUITO DE CAMPO SE OBTIENE
SU POTENCIA DIRECTAMENTE DE LAS TERMINALES DEL INDUCIDO DEL MOTOR. SE
SUPONE QUE EL VOLTAJE DE ALIMENTACION AL MOTOR ES CONSTANTE.
UNA CARACTERISTICA DE LAS TERMINALES DE UNA MAQUINA ES UNA GRAFICA DE
LAS CANTIDADES DE SALIDA SON EL PAR AL EJE Y LA VELOCIDAD; POR TANTO, SU
CARACTERISTICA DE LOS TERMINALES ES UNA GRAFICA DEL PAR CONTRA LA
VELOCIDAD EN SU SALIDA.
ES IMPORTANTE TENER EN CUENTA QUE, PARA UNA VARIACION LINEAL DE LA
VELOCIDAD DEL MOTOR CON RESPECTO AL PAR, LOS OTROS TERMINOS DE ESTA
EXPRESION DEBEN PERMANECER CONSTANTES CUANDO CAMBIA LA CARGA.
SE SUPONE QUE EL VOLTAJE EN LAS TERMINALES, SUMINISTRADO POR LA FUENTE
DE POTENCIA DC, ES CONSTANTE, LAS VARIACIONES DE VOLTAJE AFECTARAN LA
FORMA DE LA CURVA PAR-VELOCIDAD.
LA REACCION DEL INDUCIDO ES OTRO EFECTO INTERNO DEL MOTOR QUE TAMBIEN
PUEDE AFECTAR LA FORMA DE LA CURVA PAR-VELOCIDAD. SI UN MOTOR
PRESENTA REACCION DEL INDUCIDO, EL EFECTO DE DEBILITAMIENTO DEL FLUJO
REDUCE EL FLUJO EN LA MAQUINA A MEDIDA QUE AUMENTA LA CARGA.
SI UN MOTOR TIENE DEVANADOS DE COMPENSACION, ES CLARO QUE NO SE
PRESENTARAN LOS PROBLEMAS DE DEBILITAMIENTO DEL FLUJO DE LA MAQUINA, Y
ESTE SERA CONSTANTE.
SI UN MOTOR DC EN DERIVACION TIENE DEVANADOS DE COMPENSACION TAL QUE
SU FLUJO ES CONSTANTE, INDEPENDIENTEMENTE DE LA CARGA, Y SE CONOCEN LA
VELOCIDAD Y LA CORRIENTE DEL INDUCIDO DEL MOTOR PARA CUALQUIER VALOR
DE LA CARGA, ES POSIBLE CALCULAR SU VELOCIDAD PARA CUALQUIER OTRO
VALOR DE ESTA, MIENTRAS QUE SE CONOZCA O PUEDA DETERMINARSE LA
CORRIENTE DEL INDUCIDO.
CONTROL DE VELOCIDAD EN MOTORES DC EN DERIVACION
¿COMO SE PUEDE CONTROLAR LA VELOCIDAD DE UN MOTOR DC EN DERIVACION?

2. EXISTEN 2 METODOS COMUNES Y OTRO MENOS COMUN. LAS 2 FORMAS COMUNES
UTILIZADAS PARA CONTROLAR LA VELOCIDAD DE UNA MAQUINA DC EN DERIVACION
SON:
AJUSTANDO LA RESISTENCIA DE CAMPO RF (Y, POR TANTO, EL FLUJO DEL CAMPO).
AJUSTANDO EL VOLTAJE EN LAS TERMINALES, APLICADO AL INDUCIDO.
EL METODO MENOS COMUN DE CONTROL DE LA VELOCIDAD ES
INSERTANDO UNA RESISTENCIA EN SERIE CON EL CIRCUITO DEL INDUCIDO.
MOTOR DC SERIE
UN MOTOR DC SERIE ES UN MOTOR CUYO DEVANADO DE CAMPO
RELATIVAMENTE CONSTA DE UNAS POCAS VUELTAS CONECTADAS EN
SERIE CON EL CIRCUITO DEL INDUCIDO. EN UN MOTOR DC SERIE, LA
CORRIENTE DEL INDUCIDO, LA CORRIENTE DE CAMPO Y LA CORRIENTE DE
LINEA SON IGUALES.
PAR INDUCIDO EN UN MOTOR DC SERIE
LA CARACTERISTICA EN TERMINALES DE UN MOTOR DC SERIE ES MUY
DIFERENTE DE LA DEL MOTOR DC EN DERIVACION ESTUDIADO
ANTERIORMENTE. EL COMPORTAMIENTO BASICO DE UN MOTOR BASICO DE
UN MOTOR DC SERIE SE DEBE AL HECHO DE QUE EL FLUJO ES
DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA CORRIENTE DEL INDUCIDO AL
MENOS HASTA LLEGAR A LA SATURACION. CUANDO SE INCREMENTA LA
CARGA DEL MOTOR, TAMBIEN AUMENTA SU FLUJO. COMO SE ESTUDIO AL
PRINCIPIO, UN AUMENTO DE FLUJO EN EL MOTOR OCASIONA UNA
DISMINUCION EN SU VELOCIDAD; EL RESULTADO ES UNA CAIDA DRASTICA
EN LA CARCTERISTICA DE PAR-VELOCIDAD DE UN MOTOR EN SERIE. ES
FACIL OBSERVAR QUE UN MOTOR SERIE MAS PAR POR AMPERIO QUE
CUALQUIER OTRO MOTOR DC.
EL MOTOR SERIE SE UTILIZA EN APLICACIONES QUE REQUIEREN PARES
MUY ALTOS. EJEMPLOS DE TALES APLICACIONES SON LOS MOTORES DE
ARRANQUE EN VEHICULOS AUTOMOTORES, MOTORES DE ELEVADORES Y
MOTORES DE TRACCION EN LOCOMOTORAS.
CARACTERISTICA EN LAS TERMINALES DE UN MOTOR DC SERIE
PARA DETERMINAR LA CARACTERISTICA EN LAS TERMINALES DE UN
MOTOR DC SERIE, EL ANALISIS SE BASARA EN LA PREMISA DE QUE LA
CURVA DE MAGNETIZACION ES LINEAL, Y LUEGO SE CONSIDERARAN LOS
EFECTOS DE LA SATURACION EN UN ANALISIS GRAFICO. CUANDO EL PAR
DE ESTE MOTOR TIENDE A CERO, SU VELOCIDAD TIENDE A INFINITO.
EN LA PRACTICA EL PAR NUNCA PUEDE LLEGAR A CERO DEBIDO A QUE ES
NECESARIO CONTRARRESTAR LAS PERDIDAS MECANICAS, EN EL NUCLEO Y
MISCELANEAS.
SIN EMBARGO, SI NO SE CONECTA OTRA CARGA AL MOTOR, ESTE PUEDE
GIRAR CON DEMASIADA RAPIDEZ Y PRODUCIR UN DAÑO SEVERO. NUNCA
DESCARGUE POR COMPLETO UN MOTOR SERIE NI CONECTE UNO DE ELLOS
A UNA CARGA MEDIANTE UNA CORREA U OTRO MECANISMO QUE PUDIERA

3. ROMPERSE. SI OCURRIERA ESO Y EL MOTOR LLEGASE A QUEDAR SIN
CARGA MIENTRAS ESTA GIRANDO, EL RESULTADO PODRIA SER GARVE.
CONTROL DE VELOCIDAD DE MOTORES DC SERIE
A DIFERENCIA DEL MOTOR DC EN DERIVACION, HAY SOLO UNA FORMA
EFICIENTE DE VARIAR LA VELOCIDAD DE UN MOTOR DC SERIE: CAMBIAR
EL VOLTAJE EN LAS TERMINALES DEL MOTOR.
LA VELOCIDAD DE LOS MOTORES DC SERIE PUEDE SER CONTROLADA
TAMBIEN INSERTANDO UNA RESISTENCIA EN SERIE EN EL CIRCUITO DEL
MOTOR, PERO ESTA TECNICA DESPILFARRA POTENCIA Y SOLO SE UTILIZA
EN PERIODOS INTERMITENTES DURANTE EL ARRANQUE DE ALGUNOS
MOTORES.
MOTOR COMPUESTO ( MOTOR COMPOUND)
UN MOTOR DC COMPUESTO ES AQUEL QUE TIENE CAMPO ENDERIVACION Y
CAMPO EN SERIE. EN TAL MOTOR SE MARCAN EN LAS 2 BOBINAS DE CAMPO
TIENEN EL MISMO SIGNIFICADO QUE LOS MARCADOS EN UN
TRASNFORMADOR: LA CORRIENTE QUE FLUYE HACIA DENTRO, POR EL
PUNTO, PRODUCE UNA FUERZA MAGNETOMOTRIZ POSITIVA. SI LA
CORRIENTE FLUYE HACIA DENTRO POR LOS PUNTOS MARCADOS EN LAS 2
BOBINAS DE CAMPO, LAS FUERZAS MAGNETOMOTRICES RESULTANTES SE
SUMAN PARA PRODUCIR UNA FUERZA MAGNETOMOTRIZ TOTAL MAYOR.
ESTA SITUACION SE CONOCE COMO COMPOSICION ACUMULATIVA. SI LA
CORRIENTE DE UNA BOBINA DE CAMPO FLUYE HACIA DENTRO POR EL
PUNTO, MIENTRAS QUE LA CORRIENTE DE LA OTRA BOBINA DE CAMPO
SALE POR EL PUNTO, LAS FUERZAS MAGNETOMOTRICES SE RESTAN. LOS
PUNTOS REDONDOS CORRESPONDEN A LA COMPOSICION ACUMULATIVA
DEL MOTOR Y LOS CUADRADOS, A LA COMPOSICION DIFERENCIAL.
CARACTERISTICA PAR-VELOCIDAD DE UN MOTOR DC COMPUESTO
ACUMULATIVO
EN EL MOTOR DC COMPUESTO ACUMULATIVO HAY UNA COMPONENTE DE
FLUJO QUE ES CONSTANTE Y OTRA COMPONENTE QUE ES PROPORCIONAL A
LA CORRIENTE DEL INDUCIDO ( Y, POR TANTO, SU CARGA). POR
CONSIGUIENTE, EL MOTOR ACUMULATIVO TIENE UN PAR DE ARRANQUE
MAYOR QUE UN MOTOR EN DERIVACION( CUYO FLUJO ES CONSTANTE),
PERO MENOR PAR DE ARRANQUE QUE UN MOTOR SERIE ( CUYO FLUJO
TOTAL ES PROPORCIONAL A LA CORRIENTE DEL INDUCIDO).
CARCTERISTICA PAR-VELOCIDAD DE UN MOTOR DC COMPUESTO
DIFERENCIAL
EN UN MOTOR DC COMPUESTO DIFERENCIAL, LAS FUERZAS
MAGNETOMOTRICES DEL CAMPO EN DERIVACION Y DEL CAMPO SERIE SE
RESTAN UNA DE OTRA. ESTO SIGNIFICA QUE CUANDO LA CARGA AUMENTA

4. EN EL MOTOR IA SE INCREMENTA Y EL FLUJO EN EL MOTOR DISMINUYE, LA
VELOCIDAD DEL MOTOR AUMENTA. ESTE AUMENTO DE VELOCIDAD CAUSA
OTRO INCREMENTO EN LA CARGA, EL CUAL ELEVA MAS A IA DISMINUYE
MAS EL FLUJO E INCREMENTA DE NUEVO LA VELOCIDAD. COMO
RESULTADO DE ESTO, EL MOTOR COMPUESTO DIFERENCIAL ES INESTABLE
Y TIENDE A EMABALARSE. ESTA INESTABILIDAD ES PEOR QUE LA DE UN
MOTOR EN DERIVACION CON REACCION DEL INDUCIDO. ES TAN MALA QUE
UN MOTOR COMPUESTO DIFERENCIAL ES INADECUADO PARA CUALQUIER
APLICACION.
CONTROL DE VELOCIDAD EN EL MOTOR DC COMPUESTO
ACUMULATIVO
LAS TECNICAS DISPONIBLES PARA CONTROLAR LA VELOCIDAD DE UN
MOTOR DC COMPUESTO ACUMULATIVO SON IGUALES A LAS EMPLEADAS
EN EL MOTOR EN DERIVACION:
CAMBIO DE LA RESISTENCIA DE CAMPO RF.
CAMBIO DEL VOLTAJE DEL INDUCIDO VA.
CAMBIO DE LA RESISTENCIA DEL INDUCIDO RA.
LOS ARGUMENTOS QUE DESCRIBEN LOS EFECTOS DEL CAMBIO EN RF O EN
VA SON MUY SIMILARES A LOS EXPUESTOS ANTERIORMENTE PARA EL
MOTOR EN DERIVACION.
EN TEORIA, EL MOTOR DC COMPUESTO DIFERENCIAL PODRIA SER
CONTROLADO DE MANERA SEMEJANTE, PERO ESTO POCO IMPORTA, PUESTO
QUE EL MOTOR COMPUESTO DIFERENCIAL CASI NUNCA SE UTILIZA.
MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA
LAS MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA (AC), SON LOS MOTORES QUE
CONVIERTEN ENERGIA ELECTRICA AC EN ENERGIA MECANICA. AUNQUE
LOS PRINCIPIOS FUNADMENTALES DE LAS MAQUINAS DE CORRIENTE
ALTERNA SON MUY SIMPLES, PARECEN UN TANTO DIFICILES POR LA
CONSTRUCCION COMPLICADA DE LAS MAQUINAS REALES.
EXISTEN DOS CALSES DE MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA: LAS
MAQUINAS SINCRONICAS Y LAS MAQUINAS DE INDUCCION. LAS MAQUINAS
SINCRONICAS SON MOTORES Y GENERADORES CUYA CORRIENTE DE
CAMPO MAGNETICO ES SUMINISTRADA POR UNA FUENTE DC SEPARADA,
MIENTRAS QUE LAS MAQUINAS DE INDUCCION SON MOTORES Y
GENERADORES CUYA CORRIENTE DE CAMPO MAGNETICO ES
SUMINISTRADA POR INDUCCION MAGNETICA (ACCION TRANSFORMADORA)
EN SUS DEVANADOS DE CAMPO. LOS CIRCUITOS DE CAMPO DE LA MAYORIA
DE LAS MAQUINAS SINCRONICAS Y DE INDUCCION ESTAN LOCALIZADOS EN
SUS ROTORES.
MOTOR MONOFASICO DE INDUCCION

5. OTRO MOTOR MONOFASICO COMUN ES LA VERSION MONOFASICA DEL
MOTOR DE INDUCCION. LOS MOTORES MONOFASICOS DE INDUCCION
EXPERIMENTAN UNA GRAVE DESVENTAJA. PUESTO QUE SOLO HAY UNA
FASE EN EL DEVANADO DEL ESTATOR, EL CAMPO MAGNETICO EN UN
MOTOR MONOFASICO DE INDUCCION NO ROTA . EN SU LUGAR PRIMERO
PULSA CON GRAN INTENSIDAD, LUEGO CON MENOS INTENSIDAD, PERO
PERMANECE SIEMPRE EN LA MISMA DIRECCION. PUESTO QUE NO HAY
CAMPO MAGNETICO ROTACIONAL EN EL ESTATOR, UN MOTOR
MONOFASICO DE INDUCCION NO TIENE PAR DE ARRANQUE.
LOS MOTORES DE INDUCCION MONOFASICOS PUEDEN SER CLASIFICADOS
DE MEJOR A PEOR, EN TERMINOS DE SUS CARACTERISTICAS DE ARRANQUE
Y DE OPERACION.
MOTOR DE CAPACITOR DE ARRANQUE-CAPACITOR DE MARCHA
MOTOR DE ARRANQUE POR CAPACITOR
MOTOR CON CAPACITOR DIVIDIDO PERMANENTE
MOTOR DE FASE PARTIDA
MOTOR DE POLO SOMBREADO
EL MEJOR MOTOR ES TAMBIEN EL MAS COSTOSO Y EL PEOR MOTOR ES EL
MENOS COSTOSO. ASI MISMO, NO TODAS LAS TECNICAS DE ARRANQUE
ESTAN DISPONIBLES EN TODOS LOS RANGOS DE TAMAÑOS DEL MOTOR.
QUEDA A DISCRECION DEL INGENIERO DISEÑADOR SELECCIONAR EL
MOTOR DISPONIBLE MAS ECONOMICO PARA UNA APLICACION DADA.
ARRANQUE DE MOTORES DE INDUCCION MONOFASICOS
UN MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO NO TIENE PAR DE ARRANQUE
INTRINSECO.
EXISTEN 3 TECNICAS PARA ARRANCAR ESTOS MOTORES MONOFASICOS DE
INDUCCION, QUE SE CALSIFICAN DE ACUERDO CON LOS METODOS
UTILIZADOS PARA PRODUCIR SU PAR DE ARRANQUE. ESTAS TECNICAS DE
ARRANQUE DIFIEREN EN EL COSTO Y EN LA CANTIDAD DE PAR PRODUCID;
UN INGENIERO UTILIZA LA TECNICA MENOS COSTOSA QUE CUMPLA LOS
REQUERIMIENTOS DE PAR EN UNA APLICACION DADA. LAS 3 PRINCIPALES
TECNICAS SON:
DEVANADOS DE FASE PARTIDA
DEVANADOS CON CAPACITOR
POLOS ESTATORICOS SOMBREADOS
ESTAS 3 TECNICAS DE ARRANQUE SON METODOS PARA LOGRAR QUE UNO
DE LOS DOS CAMPOS MAGNETICOS GIRATORIOS SEA MAS FUERTE QUE EL
OTRO EN EL MOTOR Y, EN CONSECUENCIA, DAR A ESTE UN APOYO INICIAL
EN UNA U OTRA DIRECCION.
CONTROL DE VELOCIDAD EN MOTORES DE INDUCCION MONOFASICOS
LA VELOCIDAD DE LOS MOTORES DE INDUCCION MONOFASICOS SE PUEDE
CONTROLAR DE LA MISMA MANERA QUE EN LOS MOTORES DE INDUCCION

6. POLIFASICOS. PARA MOTORES DE ROTOR DE JAULA DE ARDILLA, ESTAN
DISPONIBLES LAS SIGUIENTES TECNICAS:
VARIACION DE LA FRECUENCIA ESTATORICA.
CAMBIO DEL NUMERO DE POLOS
CAMBIO DEL VOLTAJE APLICADO A LAS TERMINALES VT.
MOTOR DE FASE PARTIDA
UN MOTOR DE FASE PARTIDA ES UN MOTOR DE INDUCCION MONOFASICO
DE DOS DEVANADOS ESTATORICOS, UNO PRINCIPAL Y OTRO AUXILIAR.
ESTOS DOS DEVANADOS ESTAN SEPARADOS 90 ELECTRICOS SOBRE EL
ESTATOR DEL MOTOR; EL DEVANADO AUXILIAR ESTA DISEÑADO PARA SER
DESCONECTADO DEL CIRCUITO, A CIERTA VELOCIDAD DADA, MEDIANTE
UN INTERRUPTOR CENTRIFUGO.
MOTORES CON ARRANQUE POR CAPACITOR
EN ALGUNAS APLICACIONES, EL PAR DE ARRANQUE ES INSUFICIENTE PARA
ARRANCAR UNA CARGA SOBRE EL EJE DEL MOTOR. EN ESOS CASOS SE
PUEDEN UTILIZAR MOTORES CON ARRANQUE POR CAPACITOR. EN UN
MOTOR CON ARRANQUE POR CAPACITOR , SE DISPONE DE UN CAPACITOR
EN SERIE CON EL DEVANADO AUXILIAR DEL MOTOR.
MOTORES DE CAPACITOR PERMANENTE DIVIDIDO Y MOTORES DE
CAPACITOR DE ARRANQUE-CAPACITOR DE MARCHA.
EL CAPACITOR DE ARRANQUE MEJORA TANTO LA CARACTERISTICA PAR-
VELOCIDAD DE UN MOTOR DE INDUCCION QUE ALGUNAS VECES SE
INCORPORA UN PEQUEÑO CAPACITOR EN EL DEVANADO AUXILIAR DEL
MOTOR. SI SE ESCOGE ADECUADAMENTE EL VALOR DEL CAPACITOR, TAL
MOTOR TENDRA UN CAMPO MAGNETICO ROTACIONAL UNIFORME PARA
ALGUNA CARGA ESPECIFICA Y SE COMPORTARA COMO UN MOTOR
TRIFASICO DE INDUCCION EN ESE PUNTO. TAL DISEÑO SE LLAMA MOTOR
DE CAPACITOR DIVIDIDO PERMANENTE O MOTOR DE CAPACITOR DE
ARRANQUE Y DE MARCHA. LOS MOTORES DE CAPACITOR DIVIDIDO
PERMANENTE SON MAS SENCILLOS QUE LOS MOTORES DE ARRANQUE POR
CAPACITOR PUESTO QUE NO REQUIEREN INTERRUPTOR DE ARRANQUE.
PARA CARGAS NORMALES SON MAS EFICIENTES Y TIENEN UN FACTOR DE
POTENCIA MAS ALTO Y PAR MAS SUAVE QUE LOS MOTORES DE INDUCCION
MONOFASICOS CORRIENTES.
MOTORES DE POLOS SOMBREADOS
UN MOTOR DE INDUCCION DE POLOS SOMBREADOS ES AQUEL QUE SOLO TIENE EL
DEVANADO PRINCIPAL. EN LUGAR DE TENER DEVANADO AUXILIAR, TIENE POLOS
SALIENTES, Y UNA PARTE DE CADA POLO ESTA EN VUELTA POR UNA BOBINA
CORTOCIRCUITADA LLAMAD BOBINA DE SOMBREO.

7. MOTOR JAULA DE ARDILLA
EN TODO MOTOR ELÉCTRICO PODEMOS DISTINGUIR DOS PARTES: ROTOR Y
ESTATOR. EL ROTOR ESTÁ FIJADO A UN EJE ( VER FIGURA 1.1), E
INTRODUCIDO DENTRO DEL ESTATOR MEDIANTE RODAMIENTOS, DE
FORMA QUE PUEDE GIRAR LIBREMENTE.
FIGURA 1.1: CONSTITUCIÓN DEL MOTOR DE JAULA DE ARDILLA
EL ROTOR SE CONSTRUYE CON BARRAS CORTOCIRCUITADAS ELÉCTRICAMENTE
POR MEDIO DE ANILLOS EN LOS EXTREMOS FORMANDO LA DENOMINADA JAULA DE
ARDILLA ( VER FIGURA 1.2 ). CUANDO EL MOTOR SE CONECTA A UNA FUENTE DE
SUMINISTRO TRIFÁSICA, EL ESTATOR INDUCE UNAS CORRIENTES EN LAS BARRAS
DEL ROTOR. LA INTERACCIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO GENERADO ENTRE EL
ROTOR Y EL ESTATOR ORIGINA EL PAR Y POR TANTO LA ROTACIÓN DEL ROTOR.
AL FINAL DEL EJE DEL ROTOR SE FIJA UN VENTILADOR, ENCARGADO DE
REFRIGERAR EL INTERIOR DEL MOTOR CUANDO ESTE ESTÁ GIRANDO.
FIG 1.2: CONSTITUCIÓN DEL ROTOR
EL ESTATOR SE CONSTRUYE CON ACERO PERFORADO Y MONTADO COMO UN
CILINDRO HUECO, LA PARTE INTERIOR ES UN ARMAZÓN DE HIERRO FUNDIDO O
ALUMINIO (VER FIGURA 1.3). UNAS BOBINAS DISTRIBUIDAS EN TRES FASES SE
DISTRIBUYEN EN LAS RANURAS DEL INTERIOR DE LA CIRCUNFERENCIA. CADA UNA
DE LAS TRES BOBINAS DEL ESTATOR TIENEN DOS MITADES, COLOCADAS EN
POSICIONES DIAGONALMENTE OPUESTAS RESPECTO AL ESTATOR. LAS BOBINAS
ESTÉN DESFASADAS 120º ENTRE SÍ, (ESTAS BOBINAS ESTÁN REPRESENTADAS EN
LA FIGURA 1.4). EL SENTIDO DE ARROLLAMIENTO DE LAS BOBINAS ES TAL QUE,
CUANDO LA CORRIENTE PASA A TRAVÉS DE ELLAS, SE INDUCE UN CAMPO
MAGNÉTICO A TRAVÉS DEL ROTOR. EN ESTE CASO, CADA BOBINA TIENE DOS
POLOS, CON LO QUE EL MOTOR SERÁ BIPOLAR.

8. FIGURA 1.3: ESTATOR DE DOS POLOS
FIGURA 1.4: CABLEADO DE UN ESTATOR DE DOS POLOS
LAS BOBINAS EN UN ESTATOR DE DOS POLOS SE MUESTRAN EN LA FIGURA 1.4.
CUANDO TRES BOBINAS SE CONECTAN A UNA ALIMENTACIÓN TRIFÁSICA YA SEA EN
CONFIGURACIÓN ESTRELLA O TRIÁNGULO, CREAN UN CAMPO MAGNÉTICO QUE
PRODUCE LA ROTACIÓN. LA VELOCIDAD DE ROTACIÓN DEL CAMPO ESTÁ
DIRECTAMENTE RELACIONADA CON LA FRECUENCIA DE LA ALIMENTACIÓN. ASÍ,
UNA ALIMENTACIÓN DE 50HZ CREA UN CAMPO DE ROTACIÓN DE 50
REV./SEGUNDO, ES DECIR, 3000 R.P.M ( FIGURA 1.5.)
EN EL ESTATOR DIBUJADO EN LA FIGURA 1.6, CADA BOBINA TIENE CUATRO
SECCIONES, DESFASADAS 90º ENTRE SÍ. CUANDO LA CORRIENTE PASA POR CADA
UNA DE LAS BOBINAS, EN EL ESTATOR SE CREAN DOS CAMPOS MAGNÉTICOS ,CON
LO QUE CADA BOBINA TIENE CUATRO POLOS Y EL MOTOR SE DENOMINA
TETRAPOLAR. SI OBSERVAMOS LA FIGURA 1.6, CUANDO LAS BOBINAS SE
CONECTAN A UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN TRIFÁSICA, EL CAMPO MAGNÉTICO
GIRA A LA MITAD DE LA FRECUENCIA DE SUMINISTRO. POR LO TANTO PARA UN
SUMINISTRO DE 50HZ LA VELOCIDAD DE ROTACIÓN DEL CAMPO SERÁ DE 25
REV./SEGUNDO O LO QUE ES LO MISMO 1500 R.P.M.
DE LA MISMA FORMA, EL CAMPO EN UN ESTATOR DE 6 POLOS GIRA A UN TERCIO
DE LA FRECUENCIA DE ALIMENTACIÓN , ( 1000 R.P.M. A 50HZ ) Y PARA UN ESTATOR

9. DE 8 POLOS EL CAMPO GIRA A UN CUARTO DE LA FRECUENCIA DE ALIMENTACIÓN (
750 R.P.M. A 50HZ ).
FIGURA 1.5: GENERACIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO ROTATORIO
EN UN MOTOR DE DOS POLOS

10. FIG 1.6: GENERACIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO EN UN ESTÁTOR TETRAPOLAR
CUANDO APLICAMOS TENSIÓN EN BORNES DEL MOTOR, EL CAMPO MAGNÉTICO
ROTATIVO GENERADO POR LAS BOBINAS DEL ESTATOR CORTA EL ROTOR,
GENERANDO CORRIENTES INDUCIDAS EN SUS BARRAS (FIGURA 1.7A).
LA FRECUENCIA DE LA CORRIENTE DEL ROTOR ES PROPORCIONAL A LA
DIFERENCIA ENTRE LA VELOCIDAD DEL ROTOR Y EL CAMPO MAGNÉTICO
GENERADO POR EL ESTATOR, Y SE DENOMINA FRECUENCIA DE DESLIZAMIENTO.
LA CORRIENTE DEL ROTOR INDUCE UN CAMPO MAGNÉTICO EN EL ROTOR QUE GIRA
A LA MISMA VELOCIDAD QUE EL CAMPO DEL ESTATOR, SIENDO LA INTERACCIÓN
ENTRE AMBOS CAMPOS LA QUE PRODUCE UN PAR DE GIRO EN EL ROTOR (FIGURA
1.7B)

11. FIGURA 1.7: CORRIENTES INDUCIDAS EN EL ROTOR
CUANDO SE INCREMENTA LA VELOCIDAD DEL MOTOR, LA DIFERENCIA ENTRE LA
VELOCIDAD DEL CAMPO EN EL ESTATOR Y LAS BARRAS DEL ROTOR ES MENOR, LO
QUE REDUCE EL CAMPO ROTÓRICO, Y EN CONSECUENCIA EL PAR DISMINUYE.
CUANDO SE ALCANZA LA VELOCIDAD DEL CAMPO DEL ESTATOR NO HAY CAMPO
INDUCIDO EN EL ROTOR Y EL PAR GENERADO ES CERO. ESTAMOS EN LA LLAMADA
VELOCIDAD DE SINCRONISMO DEL MOTOR. EN LA FIGURA 1.8 APARECEN LAS
DIFERENTES VELOCIDADES DE SINCRONISMO DE ACUERDO CON EL NÚMERO DE
POLOS DEL ESTATOR PARA UNA FRECUENCIA DE SUMINISTRO DE 50HZ.

12. FIGURA 1.8: VELOCIDAD DE SINCRONISMO
SEGÚN EL NÚMERO DE POLOS
CUANDO AUMENTA EL PAR DE LA CARGA , LA VELOCIDAD DEL ROTOR DECRECE
CON LO QUE AUMENTA EL DESLIZAMIENTO. ESTO PROVOCA QUE EL FLUJO DEL
ESTÁTOR CORTE LAS BARRAS DEL ROTOR A MAYOR VELOCIDAD, CON LO QUE SE
INCREMENTA LA CORRIENTE EN EL ROTOR Y EL PAR. SIN EMBARGO, CON EL
INCREMENTO DE LA CORRIENTE DEL MOTOR SE PRODUCE UNA CAÍDA DE TENSIÓN
SUPLEMENTARIA EN LA BOBINAS DEL ESTATOR , LA CUAL PROVOCARÁ UN
DEBILITAMIENTO DEL CAMPO EN EL ESTATOR.
EN LA FIGURA 1.9 SE MUESTRA UNA CURVA TÍPICA DE PAR /VELOCIDAD CUANDO
EL MOTOR ES EXCITADO CON UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN TRIFASICA.
FIGURA 1.9: CURVA PAR-VELOCIDAD DE UN MOTOR DE INDUCCIÓN
FIGURA 1.10: CURVA CORRIENTE DE LÍNEA-VELOCIDAD
CON DESLIZAMIENTOS ALTOS, LA VELOCIDAD DEL CAMPO MAGNÉTICO QUE CORTA
EL ROTOR AUMENTA, ASÍ COMO LA CORRIENTE QUE CIRCULA POR ÉL. ESTO SE VE

13. REFLEJADO EN UN AUMENTO EN LA CORRIENTE DEL ESTATOR. COMO EN EL
INSTANTE INICIAL EL ROTOR ESTÁ INMÓVIL Y ALIMENTADO CON UNA FRECUENCIA
DE SUMINISTRO DE 50HZ , LA CORRIENTE EN EL ESTATOR PUEDE ALCANZAR ENTRE
6 Y 10 VECES LA CORRIENTE NOMINAL A PLENA CARGA. EN LA FIGURA 1.10 SE
MUESTRA LA CURVA TÍPICA DE CORRIENTE Y VELOCIDAD EN UN MOTOR DE
INDUCCIÓN DE JAULA DE ARDILLA.
INCLUSO CUANDO EL MOTOR ESTÁ SIN CARGA Y GIRANDO CERCA DE LA
VELOCIDAD DE SINCRONISMO, ABSORBE UNA SIGNIFICATIVA CANTIDAD DE
CORRIENTE DE NATURALEZA REACTIVA, DESTINADA A LA MAGNETIZACIÓN DE LA
MÁQUINA. ESTAS COMPONENTES DE MAGNETIZACIÓN CREAN EL FLUJO EN EL
MOTOR. ESTA ES LA RAZÓN POR LA QUE UN MOTOR SIEMPRE FUNCIONA CON UN
FACTOR DE POTENCIA POR DEBAJO DE LA UNIDAD , TÍPICAMENTE 0.86 A PLENA
CARGA.
MOTOR DE ROTOR BOBINADO: EN ESTE TIPO DE MOTORES, EN EL ROTOR SE
INTRODUCE UN BOBINADO TRIFÁSICO (VER FIGURA 1.11). EL BOBINADO DEL
ROTOR SE PUEDE CONECTAR AL EXTERIOR POR MEDIO DE ESCOBILLAS Y ANILLOS
ROZANTES. ESTE TIPO DE MOTORES PUEDEN TENER RESISTENCIAS EXTERIORES
COLOCADAS EN EL CIRCUITO DEL ROTOR, LO QUE PERMITE REDUCIR LA
CORRIENTE ABSORBIDA, REDUCIENDO LA SATURACIÓN EN EL HIERRO Y
PERMITIENDO UN INCREMENTO EN EL PAR DE ARRANQUE. CONFORME LA
VELOCIDAD DEL ROTOR AUMENTA EL VALOR DE LAS RESISTENCIAS SE REDUCE
HASTA LLEGAR A CERO, LO QUE PERMITE MANTENER UN PAR ALTO. LA FIGURA 1.12
MUESTRA LA CURVA CARACTERÍSTICA DE PAR Y VELOCIDAD CUANDO VARÍAN LAS
RESISTENCIAS DEL ROTOR.

14. FIGURA 1.11: MOTOR DE ROTOR BOBINADO
FIGURA 1.12: EVOLUCIÓN DE LA CURVA PAR-VELOCIDAD VARIANDO LA RESISTENCIA ROTÓRICA

15. MOTOR DE ROTOR DE DOBLE JAULA: EN ESTE TIPO DE MOTOR EL ROTOR TIENE
DOS SECCIONES, LA EXTERIOR ESTÁ DISEÑADA CON UN MATERIAL DE RESISTENCIA
MÁS ELEVADA QUE LA INTERIOR. CUANDO EL MOTOR ESTA FUNCIONANDO A BAJA
VELOCIDAD (MIENTRAS ARRANCA), LA FRECUENCIA DE DESLIZAMIENTO ES ALTA Y
LA CORRIENTE DEL ROTOR TIENDE A CIRCULAR POR LA CARA EXTERIOR (DEBIDO
AL EFECTO PIEL ), CON LO QUE LA RESISTENCIA EFECTIVA ES MAYOR Y EN
CONSECUENCIA AUMENTA EL PAR DE ARRANQUE. CUANDO LA VELOCIDAD DEL
ROTOR AUMENTA, LA FRECUENCIA DE DESLIZAMIENTO DECRECE, Y LA CORRIENTE
DEL ROTOR CIRCULA POR LA ZONA DE BAJA RESISTENCIA DEL ROTOR, DE FORMA
QUE LAS PÉRDIDAS ENERGÉTICAS SON MENORES.
EN PRINCIPIO UN MOTOR DE JAULA DE ARDILLA ES UN MOTOR DE VELOCIDAD FIJA,
PERO QUE PUEDE SER CONTROLADA ACTUANDO SOBRE EL NÚMERO DE POLOS, Y
LA FRECUENCIA DE SUMINISTRO A LA QUE ESTÁ CONECTADO.
LA ECUACIÓN DE LA VELOCIDAD DE UN MOTOR ES:
DONDE:
N = VELOCIDAD DEL MOTOR EN REVOLUCIONES POR MINUTO
F = FRECUENCIA DE SUMINISTRO AL MOTOR EL HZ
P = NUMERO DE POLOS EN EL ESTATOR
S = DESLIZAMIENTO DEL MOTOR EN REVOLUCIONES POR MINUTO
DE ESTA ECUACIÓN , PUEDE VERSE QUE LA VELOCIDAD PUEDE SER VARIADA DE
TRES FORMAS DIFERENTES:
A) CAMBIANDO EL NÚMERO DE POLOS.
ESTO REQUIERE UN MOTOR CON DOBLE BOBINADO, Y ADEMÁS LA VELOCIDAD NO
VARÍA DE FORMA CONTINUA SINO QUE SE PRODUCE UN SALTO DE UNA VELOCIDAD
A OTRA. POR EJEMPLO, UN MOTOR DE 2/8 POLOS CONECTADO A 50HZ TIENE DOS
VELOCIDADES DE SINCRONISMO: 3000 Y 750 R.M.P.
B) CAMBIANDO EL DESLIZAMIENTO.
ESTO PUEDE HACERSE VARIANDO LA TENSIÓN SUMINISTRADA AL MOTOR, LO QUE
PROVOCA QUE LA CURVA DE PAR VELOCIDAD DISMINUYA CAUSANDO UN MAYOR
DESLIZAMIENTO CONFORME AUMENTA LA CARGA EN EL MOTOR. EN GENERAL, LA
REDUCCIÓN DE PAR ES PROPORCIONAL AL CUADRADO DE LA REDUCCIÓN DE
VOLTAJE. VER FIGURA 1.13.
PARA TRABAJAR CORRECTAMENTE, ESTE MÉTODO REQUIERE UNA CARGA CON UNA
CARACTERÍSTICA CRECIENTE DE PAR Y VELOCIDAD. CUALQUIER VARIACIÓN EN LA
CARGA CAUSARA UNA VARIACIÓN EN LA VELOCIDAD DEL MOTOR.

16. FIGURA 1.13: VARIACIÓN DE VELOCIDAD ACTUANDO SOBRE EL DESLIZAMIENTO
C) VARIANDO LA FRECUENCIA DE SUMINISTRO DEL MOTOR.
ESTE MÉTODO ES EL UTILIZADO POR LOS CONTROLADORES DE VELOCIDAD
ELECTRÓNICOS. LA FIGURA 2.1 MUESTRA LA FAMILIA DE CURVAS PAR-VELOCIDAD
CUANDO SE MODIFICA LA FRECUENCIA DE ALIMENTACIÓN. ESTE ES EL MEJOR
MÉTODO PARA EL CONTROL DE LA VELOCIDAD , POR LAS SIGUIENTES RAZONES:
 SE OBTIENE UN RENDIMIENTO ELEVADO EN TODO EL RANGO DE
VELOCIDADES.
 SE DISPONE DE UNA VARIACIÓN CONTINUA (SIN SALTOS) DE LA VELOCIDAD,
QUE PUEDE SER CONTROLADA ELÉCTRICAMENTE VÍA SEÑALES DE CONTROL TALES
COMO 0-10VDC O 4-20MA. ESTO HACE QUE LOS VARIADORES DE VELOCIDAD PARA
MOTORES DE CA SEAN IDEALES PARA LOS PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN.
 EL PAR DISPONIBLE EN EL MOTOR ES CONSTANTE , INCLUSO A BAJAS
VELOCIDADES. ESTO NOS DA LA POSIBILIDAD DE TRABAJAR CON CUALQUIER TIPO
DE CARGA.
 SE PUEDE TRABAJAR CON FRECUENCIAS SUPERIORES A 50HZ.