¿Cuál es el efecto del deslizamiento sobre el par en un motor de inducción de corriente alterna?

El deslizamiento (Slip) es un parámetro importante para los motores de inducción de corriente alterna y afecta significativamente al par (Torque) del motor. El deslizamiento se define como la relación entre la diferencia entre la velocidad síncrona y la velocidad real del rotor, y la velocidad síncrona. El deslizamiento se puede expresar con la siguiente fórmula:

donde:

s es el deslizamiento

ns es la velocidad síncrona

nr es la velocidad real del rotor

Impacto del Deslizamiento en el Par

Deslizamiento al Arranque

Al arrancar, el rotor está estacionario, es decir,

nr=0, por lo que el deslizamiento s=1.

Al arrancar, la corriente del rotor es máxima, y la densidad de flujo magnético también es máxima, lo que resulta en un alto par de arranque (Starting Torque).

Deslizamiento Durante la Operación:

Cuando el motor está en funcionamiento, la velocidad del rotor

nr es cercana pero menor que la velocidad síncrona

ns, por lo que el deslizamiento

s es menor que 1 pero mayor que 0.

A mayor deslizamiento, mayor es la corriente del rotor, y consecuentemente, mayor es el par electromagnético. Por lo tanto, el deslizamiento es directamente proporcional al par.

Par Máximo

Existe un valor específico de deslizamiento, conocido como deslizamiento crítico (Critical Slip), en el cual el motor produce el par máximo (Maximum Torque).

El par máximo generalmente ocurre con un deslizamiento de aproximadamente 0.2 a 0.3, dependiendo de los parámetros de diseño del motor, como la resistencia del rotor y la reactancia de fuga.

Operación en Estado Estable

Durante la operación en estado estable, el deslizamiento suele ser pequeño, típicamente entre 0.01 y 0.05.

En este punto, el par del motor es relativamente estable, pero no está en su máximo.

Relación Entre Deslizamiento y Par

La relación entre deslizamiento y par puede representarse mediante una curva, que generalmente es parabólica. La cima de la curva corresponde al par máximo, donde el deslizamiento alcanza el valor crítico.

Factores que Afectan el Deslizamiento

Carga

Cuando la carga aumenta, la velocidad del rotor disminuye, aumentando el deslizamiento y el par, hasta que se establece un nuevo equilibrio.

Si la carga supera la carga correspondiente al par máximo, el motor se detendrá.

Resistencia del Rotor

Aumentar la resistencia del rotor puede incrementar el par máximo y el par de arranque, pero también reducirá la eficiencia y la velocidad de operación del motor.

Tensión de Alimentación

Una disminución en la tensión de alimentación resulta en una disminución de la corriente del rotor, lo que reduce el par. Por el contrario, aumentar la tensión de alimentación puede incrementar el par.

Resumen

El deslizamiento afecta significativamente al par de un motor de inducción de corriente alterna. A mayor deslizamiento, mayor es el par, hasta llegar al par máximo en el deslizamiento crítico. Comprender la relación entre deslizamiento y par es crucial para seleccionar y usar correctamente los motores de inducción de corriente alterna.