Motor Eléctrico Trifásico

Motores Eléctricos Trifásicos
Es una máquina eléctrica rotativa, capaz de convertir la energía eléctrica trifásica suministrada, en energía mecánica.

La energía eléctrica trifásica origina campos magnéticos rotativos en el bobinado del estator.


Partes del Motor Eléctrico Trifásico:
Su construcción es similar a los motores de fase partida, a diferencia que no están constituidos por un interruptor centrífugo.

Las partes principales de un motor trifásico son: Estator, Rotor y Escudos.

Atendiendo al tipo de corriente utilizada para su alimentación se clasifican en:


Motores de Corriente Continua

• De excitación independiente
• De excitación en serie
• De excitación (shunt) o derivación
• De excitación compuesta

Motores de Corriente Alterna

• Motores Asíncronos
• Motores Síncronos

Monofásicos

• De bobinado auxiliar
• De espira en cortocircuito 
• Universal

Trifásios:

• De rotor bobinado
• De rotor en cortocircuito (jaula de ardilla)

Funcionamiento de un Motor Trifásico:
Cuando la corriente atraviesa los arrollamientos de los tres fases del motor, en el estator se origina un campo magnético que induce corriente en las barras del rotor.

Dicha corriente da origen a un flujo que al reaccionar con el flujo del campo magnético del estator, originará un par motor que podrá en movimiento al rotor.

Los motores eléctricos trifásicos están conformados por dos grandes grupos: Motores Asíncronos y Síncronos.


Magnitudes Mecánicas y Eléctricas en los Motores Trifásicos
Los factores mas importantes para la valoración y selección de los motores es el factor de potencia, el rendimiento, la intensidad de corriente, la tensión, la frecuencia, y la potencia.


Frecuencia de Giro:
En los motores suele indicarse la frecuencia de giro, que es el número de revoluciones del rotor en un tiempo determinado.


Calculo de R.P.M 

El número de revoluciones por minuto en el eje de un motor eléctrico síncrono, es igual a la velocidad del campo magnético que generan las bobinas estatóricas del motor. La velocidad síncrónica se calcula con la siguiente formula:

                                       V s =           60 seg  *  Hz      
                                                                  Pp


En los motores Eléctricos de inducción (asíncrono) las revoluciones por minuto en el eje y el campo magnético no son iguales, debido a un deslizamiento.


Par:
Se genera un momento de giro cuando una fuerza se aplica fuera del centro de giro de un cuerpo.

El producto de la fuerza por un radio del brazo de la palanca se le denomina par ( M ) de la fuerza.


                                                 M  =  F  *  r


En donde M es el par de la fuerza, F medida en Newton y r medida en radios.

Cuando los pares de giro a la derecha y los de giro a la izquierda son iguales, la palanca se encuentra en equilibrio o sea, en reposo.

Si los dos pares son diferentes, la palanca girará en el sentido del par mayor.


Pares de Polos:
Una barra de imán consta de dos polos: N y S. También puede decirse que la barra de un imán consta de un par de polos.

Rendimiento:
Es la relación que existe entre la potencia útil y la potencia absorbida.

Cuanto mayor sea el rendimiento, mayor será la calidad de la máquina, ya que se podrá obtener de ella una misma cantidad de potencia con un consumo inferior.

Para el cálculo del rendimiento, se utiliza la siguiente expresión:

                                      n  =  P u    /    P ab.

En donde n es el rendimiento, P u. es la potencia útil dividida entre P ab. que es la potencia absorbida.


Corriente de Arranque:

Es la corriente demandado en el momento exacto de hacer funcionar el motor y la corriente nominal es la corriente indicada en la placa de características del motor.

Se utilizan varios métodos para reducir la corriente de arranque elevadas, corrientes dañinas a la vida del motor, ya que estas debilitan a los embobinados.

Uno de los métodos para reducir la corriente de arranque es por medio del arranque estrella-delta, la corriente de arranque en estrella es menos que la corriente en delta.

Factor de Potencia:
Es el desfase entre la corriente y la tensión eléctrica.

              Fp =  P  /  S

Donde P, es la potencia activa, S es la potencia aparente.



Sentido De Giro De Los Motores Trifásicos:

Para comprobar el campo magnético giratorio, se tenia en cuenta del sentido de circulación de la corriente por las tres fases del bobinado. En él se ve que la resultante del flujo tiene el sentido de giro de las agujas del reloj (sentido Horario), por lo que el rotor es arrastrado por el mismo sentido de giro.

Cuando necesitamos que el sentido sea al contrario (sentido anti-horario), basta con permutar dos fases de alimentación del motor como se ve en la figura 11.18 con lo que el motor gira con el sentido opuesto.

Hay que tener cuidado de no permutar las tres fases pues en ese caso el motor sigue girando en el mismo sentido, este fenómeno se observa en el campo magnético giratorio. Cuando una máquina ha de girar en ambos sentidos, necesitamos un conmutador (inversor) que realiza la permuta de la alimentación sin que tener manipular las conexiones. Estos conmutadores han de estar dimensionados  para la intensidad del motor y poseen tres posiciones, con el cero en el medio para conseguir que la inversión no se realice a contramarcha como en la figura 11.19.

En la figura podemos ver el esquema de conexiones de un inversor de giro manual para realizar estas maniobras sin tocar las conexiones.

Esquema de conexiones para la inversión de giro de un motor trifásico de corriente alterna mediante un conmutador manual.