¿Por qué un motor de inducción de doble jaula tiene un par de arranque alto?

Un motor de inducción de doble jaula (también conocido como motor de inducción de doble jaula de ardilla) tiene un par de arranque más alto principalmente debido a su diseño estructural único. Este tipo de motor tiene dos jaulas rotativas independientes, cada una con características de resistencia e inductancia diferentes, que optimizan el rendimiento del motor en diferentes etapas de operación. A continuación, se presenta una explicación detallada:

Estructura de un Motor de Inducción de Doble Jaula

El rotor de un motor de inducción de doble jaula consta de dos partes:

• Jaula Exterior (Jaula de Arranque): Generalmente hecha de barras y anillos de extremo más gruesos, tiene menor resistencia e inductancia más alta.

• Jaula Interior (Jaula de Funcionamiento): Generalmente hecha de barras y anillos de extremo más finos, tiene mayor resistencia e inductancia más baja.

Etapa de Arranque

Baja Resistencia y Alta Inductancia:

• Jaula Exterior: En la jaula exterior, las barras más gruesas resultan en menor resistencia e inductancia más alta. Durante el arranque, la corriente en la jaula exterior es mayor, produciendo un campo magnético más fuerte y, por lo tanto, proporcionando un par de arranque más alto.

• Alta Inductancia: La inductancia más alta significa que la corriente se retrasa respecto al voltaje, lo que ayuda a formar un campo magnético rotatorio más fuerte durante el arranque, aumentando así el par de arranque.

• Efecto de Superficie:

Durante el arranque, la frecuencia de operación es baja y el efecto de superficie es mínimo. El efecto de superficie es la tendencia de la corriente alterna a concentrarse cerca de la superficie de un conductor. Dado que la frecuencia es baja durante el arranque, la característica de baja resistencia de la jaula exterior se utiliza completamente, proporcionando un par de arranque más alto.

Etapa de Funcionamiento

Alta Resistencia y Baja Inductancia:

Jaula Interior: La jaula interior, con sus barras y anillos de extremo más finos, tiene mayor resistencia e inductancia más baja. Durante la operación normal, la frecuencia es más alta y el efecto de superficie es significativo, causando que la corriente fluya principalmente en la jaula interior.

Alta Resistencia: La resistencia más alta ayuda a reducir las pérdidas por cobre, mejorando la eficiencia y el rendimiento del motor durante la operación.

Transición Suave:

A medida que el motor transita del arranque al funcionamiento, la corriente se desplaza gradualmente de la jaula exterior a la jaula interior. Esta transición suave asegura que el motor mantenga un buen rendimiento en diferentes etapas de operación.

Ventajas Completas

Par de Arranque Más Alto: Debido a las características de baja resistencia y alta inductancia de la jaula exterior, un motor de inducción de doble jaula puede producir un par de arranque más alto, ayudando a superar la inercia de la carga y la resistencia al arranque.

Alta Eficiencia Durante la Operación: Las características de alta resistencia y baja inductancia de la jaula interior aseguran que el motor opere de manera eficiente y estable durante la operación normal.

Alta Fiabilidad: La estructura de doble jaula asegura que el motor se desempeñe bien tanto durante el arranque como durante la operación, mejorando la fiabilidad general y prolongando la vida útil del motor.

Resumen

Un motor de inducción de doble jaula optimiza su rendimiento tanto en la etapa de arranque como en la de funcionamiento mediante dos rotores con características eléctricas diferentes. La jaula exterior proporciona un par de arranque más alto durante el arranque, mientras que la jaula interior mejora la eficiencia y la estabilidad durante la operación normal. Este diseño hace que los motores de inducción de doble jaula sean altamente efectivos en muchas aplicaciones, especialmente donde se requiere un par de arranque elevado.