Este documento proporciona una descripción general de los diferentes tipos de motores de corriente directa e indirecta, incluyendo sus características y métodos de control de velocidad. Describe motores DC de excitación separada, derivación, imán permanente, serie y compuesto, así como motores de inducción monofásicos y sus técnicas de arranque. También compara las características de par-velocidad de los motores DC serie, derivación y compuesto.

1. 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:
1. EL MOTOR DC DE EXCITACION SEPARADA.
2. EL MOTOR DC CON EXCITACION EN DERIVACION.
3. EL MOTOR DC DE IMAN PERMANENTE
4. EL MOTOR DC SERIE.
5. 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?
EXISTEN 2 METODOS COMUNES Y OTRO MENOS COMUN. LAS 2 FORMAS COMUNES
UTILIZADAS PARA CONTROLAR LA VELOCIDAD DE UNA MAQUINA DC EN DERIVACION
SON:
1. AJUSTANDO LA RESISTENCIA DE CAMPO RF ( Y, POR TANTO, EL FLUJO DEL
CAMPO).
2. AJUSTANDO EL VOLTAJE EN LAS TERMINALES, APLICADO AL INDUCIDO.

2. EL METODO MENOS COMUN DE CONTROL DE LA VELOCIDAD ES
3. 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 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)

3. 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 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:
1. CAMBIO DE LA RESISTENCIA DE CAMPO RF.
2. CAMBIO DEL VOLTAJE DEL INDUCIDO VA.
3. 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

4. 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
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.
1. MOTOR DE CAPACITOR DE ARRANQUE-CAPACITOR DE MARCHA
2. MOTOR DE ARRANQUE POR CAPACITOR
3. MOTOR CON CAPACITOR DIVIDIDO PERMANENTE
4. MOTOR DE FASE PARTIDA
5. 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:
1. DEVANADOS DE FASE PARTIDA
2. DEVANADOS CON CAPACITOR
3. 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.

5. 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
POLIFASICOS. PARA MOTORES DE ROTOR DE JAULA DE ARDILLA, ESTAN
DISPONIBLES LAS SIGUIENTES TECNICAS:
1. VARIACION DE LA FRECUENCIA ESTATORICA.
2. CAMBIO DEL NUMERO DE POLOS
3. 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.
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

6. 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

7. 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.
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,

8. 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
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

9. 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)

10. 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.

11. 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.

12. 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
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

13. 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.
FIGURA 1.11: MOTOR DE ROTOR BOBINADO

14. FIGURA 1.12: EVOLUCIÓN DE LA CURVA PAR-VELOCIDAD VARIANDO LA RESISTENCIA ROTÓRICA
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

15. 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:
M SE OBTIENE UN RENDIMIENTO ELEVADO EN TODO EL RANGO DE
VELOCIDADES.
V 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.
A EL PAR DISPONIBLE EN EL MOTOR ES CONSTANTE , INCLUSO A BAJAS
VELOCIDADES. ESTO NOS DA LA POSIBILIDAD DE TRABAJAR CON CUALQUIER
TIPO DE CARGA.
T SE PUEDE TRABAJAR CON FRECUENCIAS SUPERIORES A 50HZ.