¿Puedes explicar cómo funciona un motor de inducción trifásico y por qué no tiene un campo magnético rotatorio?

El principio de funcionamiento de los motores de inducción trifásicos (también conocidos como motores asíncronos) depende de la fuerza electromagnética generada por la interacción del campo magnético rotatorio generado por las bobinas del estator con la corriente inducida en el rotor. De hecho, una de las características clave del motor de inducción trifásico es su capacidad para generar un campo magnético rotatorio, que es crucial para el arranque y funcionamiento del motor. A continuación, se detalla el principio de funcionamiento del motor de inducción trifásico y cómo genera un campo magnético rotatorio.

El principio de funcionamiento del motor de inducción trifásico

• Bobinado del estator: El estator es la parte fija del motor que contiene tres conjuntos de bobinados correspondientes a cada fase de la corriente alterna trifásica. Los tres conjuntos de bobinados están espacialmente separados 120° entre sí. Cuando se aplica corriente alterna trifásica a cada uno de los tres bobinados, estos generan un campo magnético rotatorio.

• Campo magnético rotatorio: Debido a la diferencia de fase de la corriente alterna trifásica, el campo magnético generado por el bobinado del estator presenta un efecto rotatorio en el espacio. Es decir, cuando la corriente pasa por el bobinado del estator, la dirección y posición del campo magnético cambian constantemente, formando un campo magnético rotatorio.La dirección de este campo magnético rotatorio depende del orden de fase de la corriente, es decir, el orden A-B-C o viceversa.

• Rotor: El rotor es la parte giratoria del motor, generalmente compuesta por conductores (como barras de cobre o aluminio) que forman un circuito cerrado en el núcleo del rotor. Cuando el campo magnético rotatorio corta los conductores del rotor, se induce una corriente en los conductores del rotor (según la ley de inducción electromagnética de Faraday).

• Fuerza electromagnética y par: La corriente inducida interactúa con el campo magnético rotatorio para crear una fuerza de Lorentz que hace girar el rotor. Dado que la velocidad del rotor siempre es menor que la velocidad sincrónica, existe una tasa de deslizamiento (desliz), que es la razón por la cual el motor de inducción produce un par continuo.

¿Por qué ocurre un campo magnético rotatorio?

El campo magnético rotatorio es causado por la diferencia de fase de la corriente alterna trifásica en el bobinado del estator. Para ser específico:

• Diferencia de fase: La diferencia de fase entre cada fase de la corriente alterna trifásica es de 120°, lo que significa que los picos y ceros de la corriente están desfasados en el tiempo.

• Distribución espacial: Los bobinados del estator están a 120° de ángulo entre sí en el espacio, de modo que cuando la corriente pasa por los bobinados, el campo magnético forma un efecto rotatorio en el espacio.

¿Por qué se necesita un campo magnético rotatorio?

La importancia del campo magnético rotatorio para el motor de inducción trifásico es que:

• Capacidad de arranque: El campo magnético rotatorio proporciona el par de arranque que hace que el rotor estacionario comience a girar.

• Funcionamiento suave: Una vez iniciado, el campo magnético rotatorio continúa interactuando con la corriente inducida en el rotor para producir un par continuo, haciendo que el motor funcione de manera suave.

• Transmisión eficiente: El campo magnético rotatorio permite que el motor opere de manera eficiente en un amplio rango de velocidades, mientras proporciona un buen control de velocidad.

Resumen

El principio de funcionamiento del motor de inducción trifásico es generar par a través de la interacción del campo magnético rotatorio generado por el bobinado del estator y la corriente inducida en el rotor. El campo magnético rotatorio es causado por la diferencia de fase y la distribución espacial de la corriente alterna trifásica en los bobinados del estator. El campo magnético rotatorio es esencial para el arranque y el funcionamiento continuo del motor, ya que proporciona el par de arranque necesario y el par continuo requerido para un funcionamiento suave. Por lo tanto, los motores de inducción trifásicos necesitan y pueden generar un campo magnético rotatorio.