En el artículo aprenderá qué son los motores de CA, considere su dispositivo, principio de funcionamiento, alcance. Vale la pena señalar que hoy en día en la industria, más del 95 por ciento de todos los motores usados son máquinas asíncronas. Se han generalizado debido al hecho de que tienen una alta confiabilidad, pueden servir durante mucho tiempo debido a su mantenibilidad.
El principio de funcionamiento de los motores de inducción
Para entender cómo funciona un motor eléctrico, puedes hacer un pequeño experimento. Por supuesto, esto requiere una herramienta especial. Instale el imán de herradura de manera que sea accionado por el mango. Como sabes, un imán tiene dos polos. Entre ellos es necesario colocar un cilindro de cobre. Con la expectativa de que pueda girar libremente alrededor de su eje. Ahora el experimento en sí. Empiezas a hacer girar el imán, esto crea un campo queSe esta moviendo. Las corrientes de Foucault comienzan a aparecer dentro del cilindro de cobre, lo que contrarresta el campo magnético.
Como resultado de esto, el cilindro de cobre comienza a girar en la dirección en la que se mueve el imán permanente. Además, su velocidad es algo menor. La razón de esto es que a la misma velocidad, las líneas de fuerza dejan de cruzarse con el campo del imán. El campo magnético gira sincrónicamente. Pero la velocidad del imán en sí no es sincrónica. Y si acortas un poco la definición, entonces es asíncrono. De ahí el nombre de la máquina eléctrica: un motor eléctrico asíncrono. En términos generales, el circuito del motor de CA es aproximadamente el mismo que en el experimento anterior. Solo el campo magnético es generado por el devanado del estator.
Motores CC
Son algo diferentes de los motores de inducción de CA. En primer lugar, tiene uno o dos devanados de estator. En segundo lugar, el método para cambiar la velocidad del rotor es algo diferente. Pero la dirección de rotación del rotor se cambia por inversión de polaridad (para máquinas asíncronas, las fases de la red se invierten). Puede cambiar la velocidad del rotor de un motor de CC aumentando o disminuyendo el voltaje aplicado al devanado del estator.
Un motor de CC no puede funcionar sin el devanado de excitación que se encuentra en el rotor. El voltaje se transmite mediante un conjunto de escobillas. Este es el elemento menos confiable del diseño. Las escobillas hechas de grafito se desgastan con el tiempo y fallan.el motor necesita reparación. Tenga en cuenta que los motores de CA y CC tienen los mismos componentes, pero sus diseños difieren significativamente.
Diseño de motor eléctrico
Al igual que cualquier otra máquina eléctrica no estática, un motor de inducción consta de dos partes principales: un estator y un rotor. El primer elemento está fijo, se colocan tres devanados, que están conectados de acuerdo con un esquema determinado. El rotor es móvil, su diseño se llama "jaula de ardilla". La razón de este nombre es que la estructura interna es muy similar a una rueda de ardilla.
Esto último, por supuesto, no está en el motor eléctrico. El rotor se centra mediante dos cubiertas montadas en el estator. Disponen de rodamientos que facilitan el giro. Un impulsor está instalado en la parte posterior del motor. Con su ayuda, se lleva a cabo el enfriamiento de la máquina eléctrica. El estator tiene nervaduras que mejoran la disipación del calor. Por lo tanto, los motores de CA funcionan en condiciones térmicas normales.
Estator del motor de inducción
Vale la pena señalar que el estator de los motores eléctricos asíncronos modernos tiene polos no expresados. En pocas palabras, el interior de toda la superficie es perfectamente liso. Para reducir las pérdidas por corrientes de Foucault, el núcleo está hecho de láminas de acero muy delgadas. Estas láminas están muy cerca unas de otras y posteriormente se fijan en una carcasa devolverse. El estator tiene ranuras para colocar los devanados.
Los devanados están hechos de alambre de cobre. Su conexión se realiza en una "estrella" o "triángulo". En la parte superior de la caja hay un pequeño escudo, completamente aislado. Contiene contactos para conectar y conectar los devanados. Además, puede conectar los devanados utilizando puentes instalados en este escudo. El dispositivo del motor de CA le permite conectar rápidamente los devanados al circuito deseado.
Rotor de motor de inducción
Ya se ha hablado un poco de él. Parece una jaula de ardilla. La estructura del rotor se ensambla a partir de láminas de acero delgadas, como el estator. Hay un devanado en las ranuras del rotor, pero puede ser de varios tipos. Todo depende de si el rotor es de fase o de jaula de ardilla. Los diseños recientes más comunes. Varillas gruesas de cobre encajan en las ranuras sin material aislante. Ambos extremos de estas varillas están conectados por anillos de cobre. A veces se utilizan rotores fundidos en lugar de una jaula de ardilla.
Pero también hay motores de corriente alterna con rotor de fase. Se utilizan con mucha menos frecuencia, principalmente para motores eléctricos, que tienen una potencia muy alta. El segundo caso en el que es necesario utilizar rotores de fase en motores eléctricos es la creación de una gran fuerza en el momento del lanzamiento. Es cierto, para esto necesitas usar un reóstato especial.
Métodos para arrancar un motor asíncrono
Arrancar un motor de inducción de CA es fácil, simplemente conecte los devanados del estator a una red trifásica. La conexión se realiza mediante arrancadores magnéticos. Gracias a ellos, casi puedes automatizar el lanzamiento. Incluso lo contrario se puede hacer sin mucha dificultad. Pero en algunos casos es necesario reducir el voltaje que se suministra a los devanados del estator.
Esto se hace mediante el uso de un esquema de conexión de "triángulo". En este caso, el inicio se realiza cuando los devanados se conectan de acuerdo con el esquema de "estrella". Con un aumento en el número de revoluciones, alcanzando el valor máximo del devanado, es necesario cambiar al esquema de "triángulo". En este caso, el consumo de corriente se reduce unas tres veces. Pero debe tenerse en cuenta que no todos los estatores pueden funcionar normalmente cuando se conectan de acuerdo con el esquema "triángulo".
Control de velocidad
En la industria y en la vida cotidiana, los convertidores de frecuencia son cada vez más populares. Con su ayuda, puede cambiar la velocidad de rotación del rotor con un ligero movimiento de la mano. Cabe señalar que los motores de CA se utilizan junto con convertidores de frecuencia en la mayoría de los mecanismos. Le permite afinar el accionamiento, sin necesidad de utilizar arrancadores magnéticos. Todos los controles están conectados a los contactos del convertidor de frecuencia. Los ajustes le permiten cambiar el tiempo de aceleración del rotor del motor eléctrico, su parada, el tiempo de velocidad mínima y máxima, así como muchas otras protecciones.funciones.
Conclusión
Ahora ya sabe cómo funciona un motor de CA. Incluso estudiamos el diseño del motor asíncrono más popular. Es el más barato de todos los que hay en el mercado. Además, para su normal funcionamiento, no es necesario utilizar diversos dispositivos auxiliares. En particular, reóstatos. Y solo una adición como un convertidor de frecuencia puede facilitar el funcionamiento de un motor eléctrico asíncrono, ampliar significativamente sus capacidades.
