¿Cómo cambia la corriente del rotor cuando aumenta la carga en un motor de inducción?
Cuando la carga del motor de inducción aumenta, la corriente del rotor cambia. El principio de funcionamiento de un motor de inducción se basa en la interacción entre el campo magnético rotatorio generado por los devanados del estator y la corriente inducida en los devanados del rotor. A continuación, se explica cómo cambia la corriente del rotor a medida que aumenta la carga:
Cómo funciona cuando la carga aumenta
Aumento de la carga: Cuando la carga del motor de inducción aumenta, significa que el motor necesita hacer más trabajo para superar una resistencia mayor o mover una carga más pesada.
Demanda de par mayor: El aumento de la carga hace que el motor necesite generar un par mayor para mantener la misma velocidad.
Par electromagnético: El par electromagnético del motor de inducción está determinado por la fuerza amperométrica generada por el campo magnético del estator y la corriente del rotor. Para aumentar el par, es necesario aumentar la corriente del rotor.
Cambios en la corriente del rotor
Tasa de deslizamiento: La tasa de deslizamiento es un parámetro importante del motor de inducción, definida como la relación entre la diferencia entre la velocidad sincrónica y la velocidad real y la velocidad sincrónica, es decir, s= (ns−n) /ns, donde ns es la velocidad sincrónica y n es la velocidad real.
Aumento de la corriente del rotor: Cuando la carga aumenta, la velocidad real disminuirá, lo que resultará en un aumento del deslizamiento. Según la fórmula de la corriente del rotor I2=k⋅s⋅I1, donde I2 es la corriente del rotor, I1 es la corriente del estator y k es una constante. Se puede ver que con el aumento de la tasa de deslizamiento s, la corriente del rotor también aumentará.
Cambio de la corriente del estator: A medida que aumenta la carga, la corriente del estator también aumentará, ya que el motor requiere más energía eléctrica para producir un par mayor.
Respuesta del motor
Ajuste de voltaje: Para mantener el funcionamiento normal del motor, el sistema de control puede ajustar el voltaje de entrada o la frecuencia para mantener la velocidad del motor cerca de la velocidad sincrónica.
Efecto térmico: A medida que aumenta la corriente del rotor, el calor dentro del motor también aumentará, por lo que el motor puede calentarse. El motor debe diseñarse teniendo en cuenta la disipación de calor para asegurar que no se sobrecaliente cuando se aumenta la carga.
Eficiencia del motor
Cambio de eficiencia: A medida que aumenta la carga, la eficiencia del motor puede disminuir ligeramente porque una parte de la energía se convierte en energía térmica en lugar de mecánica. Sin embargo, los motores suelen ser más eficientes cuando están cerca de la carga total.
Protección del motor
Protección contra sobrecarga: Para prevenir daños al motor debido a la sobrecarga, generalmente se instalan dispositivos de protección contra sobrecarga, como relés térmicos o protectores de corriente, que cortan automáticamente el suministro de energía cuando la corriente del rotor es demasiado grande.
Resumen
Cuando la carga del motor de inducción aumenta, la corriente del rotor aumenta para generar un par mayor para superar la carga incrementada. Este proceso hace que la velocidad real del motor disminuya temporalmente y la tasa de deslizamiento aumente, lo que a su vez lleva a un mayor aumento en la corriente del rotor. El sistema de control del motor mantendrá la velocidad del motor lo más cercana posible a la velocidad sincrónica ajustando el voltaje o la frecuencia de entrada, y asegurará que el motor no se dañe por sobrecarga.
