¿Cuál es el principio del motor de inducción monofásico de jaula de ardilla con tres líneas negra roja y blanca para controlar la velocidad?

Información de fondo

Los motores de inducción monofásicos son un tipo común de motor eléctrico que se utiliza en una amplia variedad de electrodomésticos y pequeños dispositivos. Sus rotores suelen ser de diseño jaula de ardilla, lo que hace que el motor sea simple en estructura, bajo en costos de mantenimiento y de larga duración. Sin embargo, el arranque y el control de velocidad de los motores de inducción monofásicos pueden ser relativamente complejos porque requieren algún mecanismo para producir un campo magnético giratorio.

El principio del control de velocidad

La función de los tres cables

En un motor de inducción monofásico, el principio de usar cables negro, rojo y blanco para controlar la velocidad principalmente implica controlar los devanados internos del motor. Específicamente, estos tres cables pueden usarse para conectarse a los devanados del estator del motor, cambiando el estado operativo del motor al ajustar la corriente o el voltaje de estos devanados, logrando así el control de la velocidad.

Variador de frecuencia (VFD)

Para lograr un control más preciso sobre la velocidad de un motor de inducción monofásico, a menudo se utilizan variadores de frecuencia (VFD). Un VFD regula la velocidad del motor alterando la frecuencia de la entrada al motor. A medida que la frecuencia aumenta, la velocidad del motor también aumenta; por el contrario, cuando la frecuencia disminuye, la velocidad del motor se reduce.

Cepillo y potenciómetro deslizante

En algunos diseños avanzados de motores de inducción, los terminales del devanado del rotor se sacan y se conectan a tres anillos deslizantes en el eje del rotor. Los cepillos en los anillos deslizantes permiten conectar en serie un resistor trifásico externo con los devanados del rotor para proporcionar control de velocidad. El resistor externo se convierte en parte del circuito del rotor, produciendo un par alto al iniciar el motor. A medida que el motor acelera, la resistencia puede reducirse a cero.

Factor de potencia y eficiencia

El factor de potencia de un motor de inducción varía con la carga, generalmente oscilando entre 0.85 o 0.90 a plena carga hasta aproximadamente 0.20 sin carga. El factor de potencia y la eficiencia global pueden optimizarse mediante la aplicación de estrategias de control apropiadas, como el uso de un variador de frecuencia (VFD).

Conclusión

En resumen, el rotor de un motor de inducción monofásico es de tipo jaula de ardilla, y el principio de controlar la velocidad mediante el uso de cables negro, rojo y blanco se logra principalmente ajustando la corriente o el voltaje del devanado del estator y utilizando un variador de frecuencia (VFD) para cambiar la frecuencia de entrada. Además, los diseños avanzados también pueden utilizar cepillos y anillos deslizantes para optimizar aún más el control de la velocidad y la eficiencia.