I.
ONBJETIVOS.
Identificar las partes principales de los diferentes tipos de motores asíncronos monofásicos.
Determinar la conexión de un motor monofásico a partir de la identificación y medición de sus devanados.
II.
INTRODUCCIÓN
Los motores monofásicos, como su propio nombre indica son motores con un solo devanado en el estator, que es el devanado inductor. Prácticamente todas las realizaciones de este tipo de motores son con el rotor en jaula de ardilla. Suelen tener potencias menores de 1KW, aunque hay notables excepciones como los motores de los aires acondicionados con potencias superiores a 10KW.
Se utilizan fundamentalmente en electrodomésticos, bombas y ventiladores de pequeña potencia, pequeñas máquinas-herramientas, máquinas-herramientas, en los mencionados equipos de aire acondicionado, etc. Se pueden alimentar entre una fase y el neutro o entre dos fases. No presentan los problemas de excesiva corriente de arranque como en el caso de los motores trifásicos de gran potencia, debido a su pequeña potencia, por tanto todos ellos utilizan utilizan el arranque arranque directo.
Presentan los siguientes inconvenientes: inconvenientes:
• Se caracterizan por sufrir vibraciones debido a que la potencia instantánea absorbida por cargas monofásicas es pulsante de frecuencia doble que la de la red de alimentación. alimentación. Este fenómeno se puede observar en la figura de la página que a continuación se adjunta
•
"No arrancan solos"
, debido a que el par de arranque es cero. Para explicar esta última última
afirmación afirmación recordemos la expresión general del campo magnético en el entrehierro generado por una corriente monofásica.
III.
FORMULACIÓN TEÓRICA.
Los motores monofásicos más utilizados son:
Motor monofásico con bobinado auxiliar de arranque (devanado de fase partida)
Motor con condensador de arranque, permanente, y de doble condensador
Motor universal
Como todos lo motores eléctricos, está formado por un circuito magnético y dos eléctricos. El circuito magnético está formado por el estator, donde se coloca el bobinado inductor y el rotor que incorpora el bobinado inducido, que en la mayoría de los casos suele ser de jaula de ardilla.
De su nombre se desprende que utiliza un solo bobinado inductor, recorrido por una corriente alterna que crea un flujo también alterno, pero de dirección constante que, por si solo, no es capas de hacer girar al rotor.
Si el rotor se encuentra ya girando en los conductores del bobinado rotórico se generan fuerzas electromotrices electromotrices que hacen que por el bobinado bobinado rotórico circulen corrientes, que a su vez generan un flujo de reacción desfasado 90° eléctricos respecto del principal.
La interacción entre éstos dos flujos hace que el motor se comporte como un motor bifásico y el rotor continúe girando. De lo expresado anteriormente se desprende que el motor monofásico es incapaz de arrancar por si solo pero, si se pone en marcha, ser mantiene funcionando funcionando de forma normal hasta su desconexión.
Por ello, hay que dotar a dicho motor de un dispositivo adecuado para iniciar el arranque. El más utilizado es incorporar al estator es tator un bobinado auxiliar que funciona durante el periodo de arranque y que se desconecta una vez que el motor esta en funcionamiento. funcionamiento. En estas condiciones el motor en el arranque es un motor bifásico, con sus bobinados bobinados desfasados 90° eléctricos eléctricos que hacen que el motor se ponga en marcha. Una véz alcanzado el régimen de vueltas, se desconecta el bobinado auxiliar de forma que queda funcionando como motor monofásico.
Para realizar la desconexión desconexión del bobinado auxiliar, se utilizan los interruptores centrífugos centrífugos acoplados en el eje del motor. Los bobinados se conectan en paralelo a placa de bornes.
Esquema de motor monofásico con bobinado auxiliar.
Como se ha explicado, el motor monofásico tiene un rendimiento, par de arranque y factor de potencia algo bajos. Para compensar compensar dichos valores se recurre a conectar en serie con el bobinado auxiliar un condensador electrolítico, electrolítico, con lo que se consiguen c onsiguen valores de rendimiento y par de arranque muchos mejores. Esto se puede apreciar esquemáticamente en la siguiente imagen.
Esquema de motor monofásico con bobinado auxiliar y condensador.
La puesta en marcha se realiza mediante un interruptor interruptor bipolar manual adecuado a la intensidad del motor.
Esquema de conexiones para la puesta en marcha de un motor monofásico de corriente alterna en forma manual.
Para invertir el sentido de giro es necesario invertir las conexiones de uno de los bobinados bobinados del motor en las placas de bornes del motor.
Esquema de conexiones para invertir el sentido de giro de un motor monofásico con bobinado.
No confundir con invertir las conexiones de alimentación ya que, en ese caso, el motor sigue girando en el mismo sentido. En los motores actuales, las bobinas de arranque se conectan con la red a través de un condensador en serie que, a la frecuencia de la red y la velocidad nominal del motor, produce un desfase tal entre las corrientes de los devanados de arranque y servicio que se hace innecesario desconectarlas, por lo que estos motores ya no necesitan incorporar el interruptor centrífugo simplificando su constitución y funcionamiento. Existe una forma mas sencilla de invertir el giro, como se muestra en el esquema.
MOTORES CAPACITIVOS Y DE ARRANQUE CAPACITIVO (doble condensador) Estos utilizan un gran condensador de arranque para ofrecer un buen momento en el encendido y, tan pronto como el motor alcanza una velocidad óptima, cambia a un valor más pequeño que se adapta mejor a las condiciones de funcionamiento permanente, esto combina el buen encendido que ofrece un motor de arranque capacitivo con el funcionamiento sin vibraciones de un motor de funcionamiento capacitivo. Este tipo de motor es de uso poco frecuente y se utilizan para motores monofásicos de gran tamaño donde el uso sin vibraciones y un incremento en el factor de potencia son realmente factores considerables.
La figura - A Muestra el motor de inducción con condensador de arranque y condensador de marcha La figura - B Muestra la característica momento de torsión - velocidad de este motor
MOTORES DE POLOS SOMBREADOS Los motores con polo sombreado son utilizados en la industria de la construcción de pequeños motores monofásicos (ventiladores, extractores, etc.). Son mas conocidos como motores asincrónicos monofásicos con polo sombreado en los cuales entre los polos se colocan un puente electromagnético, para lograr un entre hierro uniforme entre estator y rotor con lo que se logra una disminución dela pérdidas provocadas provocad as por las armónicas superiores en el rotor. La ejecución tecnológica de los motores de este tipo es no factible y acelera considerablemente el gasto de instrumentos en el estampado de las láminas.
IV.
EQUIPO
Motores monofásicos asíncronos asíncronos : de fase partida, con condensador de marcha, y motor universal.
Cables de conexión
1 multímetro
V.
REALIZACION DEL EXPERIMENTO
Motor monofásico de fase partida
Motor monofásico con condensador de arranque
Motor monofásico de polos sombreados
Motor monofásico Universal
VI.
CONCLUSIONES -
Según el mecanismo de arranque se puede determinar el tipo de motor monofásico.
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Como se puede verificar a los moto res monofásicos de inducción se le puede implementar dispositivos que le permitan aumentar su rendimiento.
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Mediante el uso del multímetro (medición de la inductancia) determinamos el devanado principal y auxiliar, encontrando que el principal tiene mayor inductancia.
