¿Cómo se produce el campo magnético rotatorio en el estator?
El principio de generación de un campo magnético rotatorio en el estator
En un motor eléctrico, el campo magnético rotatorio dentro del estator se genera a través de un proceso específico que involucra principios fundamentales del electromagnetismo. A continuación, se presenta una explicación detallada:
Principios Básicos
La generación de un campo magnético rotatorio depende principalmente de la corriente alterna trifásica y la configuración de los devanados trifásicos. Específicamente, cuando se aplica corriente alterna trifásica a los devanados trifásicos del estator (que están espaciados 120° en ángulo eléctrico en el espacio), se produce un campo magnético rotatorio entre el estator y el rotor. Este proceso puede entenderse a través de los siguientes pasos:
Introducción de la corriente alterna trifásica
En primer lugar, se introduce la corriente alterna trifásica en los devanados trifásicos del estator. Estas tres fases de corriente alterna tienen la misma frecuencia pero una diferencia de fase de 120° entre ellas. Esta diferencia de fase asegura que los cambios de corriente no ocurran simultáneamente en todos los devanados, sino que alternen en secuencia.
La Formación de Campos Magnéticos y Rotación
Cuando la corriente fluye a través de los devanados, genera un campo magnético alrededor de ellos. Debido a la diferencia de fase en las corrientes trifásicas, estos campos magnéticos no son estáticos, sino que se mueven a través del espacio con el tiempo. Específicamente, cuando la corriente en un devanado alcanza su pico, las corrientes en los otros dos devanados están en diferentes etapas (por ejemplo, una está cerca de cero y la otra se acerca al pico). Estos cambios en la corriente causan que la dirección y la intensidad del campo magnético cambien continuamente en el espacio, formando un campo magnético rotatorio.
La dirección del campo magnético rotatorio
La dirección del campo magnético rotatorio depende de la secuencia de fase de la corriente trifásica. Si la corriente trifásica cambia en el orden U-V-W, el campo magnético rotatorio resultante girará en sentido horario en el espacio. Por el contrario, si la secuencia de corriente de cualquier dos fases de los devanados se intercambia (por ejemplo, convirtiéndose en U-W-V), el campo magnético rotatorio girará en sentido antihorario.
Factores
La velocidad del campo magnético rotatorio no solo está relacionada con la frecuencia de la corriente, sino también con el número de pares de polos. Para un motor de dos polos, la velocidad de rotación del campo magnético es igual a la tasa de cambio de la corriente alterna trifásica. Sin embargo, para un motor de cuatro polos, la velocidad del campo magnético rotatorio se reduce a la mitad.
Resumen
En resumen, el campo magnético rotatorio en el estator se logra suministrando corriente alterna trifásica con una diferencia de fase de 120° a los devanados trifásicos. Esta configuración permite que el campo magnético se mueva continuamente en el espacio, formando un campo magnético rotatorio. Al ajustar la secuencia de fase de la corriente, se puede cambiar la dirección del campo magnético rotatorio; y al cambiar la frecuencia de la corriente o el número de pares de polos magnéticos, se puede regular la velocidad del campo magnético rotatorio. Este principio se utiliza ampliamente en diversos tipos de motores eléctricos, incluyendo motores de inducción trifásicos y motores síncronos.
