Pots explicar com funciona un motor d'inducció trifàsic i per què no té un camp magnètic giratori?
El principi de funcionament dels motors asíncrones trifàsics (també coneguts com a motors asincrònics) depèn de la força electromagnètica generada per la interacció del camp magnètic rotatori generat pels enrotllaments de l'estator amb la corrent induïda al rotor. De fet, una de les característiques clau del motor asincrònic trifàsic és la seva capacitat de generar un camp magnètic rotatori, que és crucial per a l'arranc i el funcionament del motor. El següent detalla el principi de funcionament del motor asincrònic trifàsic i com genera un camp magnètic rotatori.
El principi de funcionament del motor asincrònic trifàsic
Enrotllaments de l'estator: L'estator és la part estacionària del motor que conté tres conjunts d'enrotllaments corresponents a cada fase de la corrent alternativa trifàsica. Els tres conjunts d'enrotllaments estan espacialment a 120° entre si. Quan s'aplica corrent alternativa trifàsica a cada un dels tres enrotllaments, generen un camp magnètic rotatori.
Camp magnètic rotatori: Degut a la diferència de fase de la corrent alternativa trifàsica, el camp magnètic generat pels enrotllaments de l'estator presenta un efecte rotatori en l'espai. És a dir, quan la corrent passa pels enrotllaments de l'estator, la direcció i la posició del camp magnètic canvia constantment, formant un camp magnètic rotatori.La direcció d'aquest camp magnètic rotatori depèn de l'ordre de fases de la corrent, és a dir, l'ordre A-B-C o viceversa.
Rotor: El rotor és la part rotativa del motor, generalment compost per conductors (com barres de cobre o aluminis) que formen un circuit tancat al nucli del rotor. Quan el camp magnètic rotatori talla els conductors del rotor, s'indueix una corrent en aquests conductors (segons la llei de Faraday de la inducció electromagnètica).
Força electromagnètica i parell: La corrent induïda interacciona amb el camp magnètic rotatori per crear una força de Lorentz que fa girar el rotor. Com que la velocitat del rotor és sempre inferior a la velocitat síncrona, hi ha un esclat (slip), que és la raó per la qual el motor asincrònic produeix un parell continu.
Per què es produeix un camp magnètic rotatori?
El camp magnètic rotatori es produeix degut a la diferència de fase de la corrent alternativa trifàsica en els enrotllaments de l'estator. Específicament:
Diferència de fase: La diferència de fase entre cada fase de la corrent alternativa trifàsica és de 120°, el que significa que els pics i zeros de la corrent estan desplaçats en el temps.
Distribució espacial: Els enrotllaments de l'estator estan a un angle de 120° entre si en l'espai, de manera que quan la corrent passa pels enrotllaments, el camp magnètic forma un efecte rotatori en l'espai.
Per què necessites un camp magnètic rotatori?
La importància del camp magnètic rotatori per als motors asincrònics trifàsics és que:
Capacitat d'arranc: El camp magnètic rotatori proporciona el parell d'arranc que fa girar el rotor estacionari.
Funcionament suau: Un cop arrancat, el camp magnètic rotatori continua interaccionant amb la corrent induïda al rotor per produir un parell continu, fent que el motor funcioni suavement.
Transmissió eficient: El camp magnètic rotatori permet que el motor funcioni eficientment en un ampli rang de velocitats mentre proporciona un bon control de la velocitat.
Resum
El principi de funcionament del motor asincrònic trifàsic consisteix a generar un parell mitjançant la interacció del camp magnètic rotatori generat pels enrotllaments de l'estator i la corrent induïda al rotor. El camp magnètic rotatori es produeix degut a la diferència de fase i la distribució espacial de la corrent alternativa trifàsica en els enrotllaments de l'estator. El camp magnètic rotatori és essencial per a l'arranc i el funcionament continu del motor, ja que proporciona el parell d'arranc necessari i el parell continu requerit per a un funcionament suau. Per tant, els motors asincrònics trifàsics necessiten i poden generar un camp magnètic rotatori.
