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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Motores asíncronos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Los motores eléctricos Motor eléctrico asíncrono, máquina eléctrica asíncrona para convertir energía eléctrica en energía mecánica. El principio de funcionamiento de A. e. se basa en la interacción de un campo magnético giratorio que ocurre cuando una corriente alterna trifásica pasa a través de los devanados del estator con una corriente inducida por el campo del estator en los devanados del rotor, lo que genera fuerzas mecánicas que hacen que el rotor gire en la dirección de rotación del campo magnético, siempre que la velocidad del rotor n sea menor que la frecuencia de rotación del campo n1. Así, el rotor gira de forma asíncrona con respecto al campo. Por primera vez, el fenómeno llamado magnetismo rotacional fue demostrado por el físico francés D. F. Arago (1824). Demostró que un disco de cobre fijado en un eje vertical comienza a girar si un imán permanente gira sobre él. 55 años después, el 28 de junio de 1879, el científico inglés W. Bailey obtuvo la rotación del campo magnético conectando alternativamente los devanados de 4 electroimanes de varilla a una fuente de corriente continua. Los trabajos de M. Despres (Francia, 1880-1883), I. Thomson (EE.UU., 1887) y otros describen dispositivos basados también en las propiedades de un campo magnético giratorio. Sin embargo, una rigurosa exposición científica de la esencia de este fenómeno fue realizada por primera vez, casi simultáneamente e independientemente, por el físico italiano G. Ferraris y el ingeniero y científico croata N. Tesla en 1888. Bifásico A. e. fue inventado por N. Tesla en 1887 (patente inglesa No. 6481), hizo un anuncio público de esta invención en 1888. Este tipo de A. e. no recibido principalmente debido a un bajo rendimiento inicial. En 1889, M. O. Dolivo-Dobrovolsky probó el primer AE trifásico del mundo, que él diseñó, en el que usó un rotor tipo "rueda de ardilla" (patente alemana No. 51083), y colocó el devanado del estator en ranuras alrededor de toda la circunferencia. del estator. En 1890, Dolivo-Dobrovolsky inventó un rotor de fase con anillos y dispositivos de arranque (patentes inglesas n.º 20425 y alemanas n.º 75361). Después de 2 años, también propuso un diseño de rotor llamado "doble jaula de ardilla", que, sin embargo, comenzó a ser ampliamente utilizado solo a partir de 1898 gracias al trabajo del ingeniero francés P. Bouchereau, quien introdujo A. e. con un rotor como un motor con características especiales de arranque. El diseño de A. e., su potencia y dimensiones dependen del propósito y las condiciones de trabajo. Por ejemplo, motores enfriados por aire y por agua (aplicaciones generales); sellados, llenos de aceite (para taladros eléctricos) y a prueba de explosiones (para trabajos en minas, zonas explosivas, etc.); a prueba de polvo, salpicaduras (para uso en condiciones marinas y climas tropicales), etc. Algunos tipos de A. e. (por ejemplo, paso a paso, para sistemas de seguimiento, circuitos de automatización y telemecánica, con control de velocidad por pasos, etc.) se desarrollan y producen completos con unidades de control y equipos de protección de arranque, con cajas de cambios incorporadas. A. trifásico e. En comparación con los monofásicos, tienen mejores características de arranque y funcionamiento. Los principales elementos estructurales de un motor eléctrico: el estator, la parte estacionaria (Fig. 1 a), y el rotor, la parte giratoria (Fig. 1 b, c). De acuerdo con el método de fabricación del devanado del rotor del A. e. Se dividen en motores de anillos colectores y de jaula de ardilla. El entrehierro entre el estator y el rotor de un A. e. se hace lo más pequeño posible (hasta 0,25 mm). Velocidad del rotor A.e. Depende de la frecuencia de rotación del campo magnético del estator y está determinada por la frecuencia de la corriente de suministro y el número de pares de polos del motor.
Al iniciar A. e. con un rotor de jaula de ardilla, se produce una corriente de arranque, cuya fuerza supera la fuerza de la corriente nominal de 4 a 7 veces. Por lo tanto, la conexión directa a la red solo se utiliza para motores de hasta 200 kW. Más potente A. e. con un rotor de jaula de ardilla, primero se encienden a un voltaje reducido para que la corriente de arranque disminuya de 3 a 4 veces. Con el mismo propósito, comience A. e. a través de un autotransformador conectado para el tiempo de arranque en serie con el devanado del estator. La intensidad de la corriente de arranque de los motores con rotor de fase está limitada por la resistencia de arranque en el circuito del rotor, que se reduce gradualmente durante el arranque del rotor. Después de iniciar A. e. el devanado del rotor está cortocircuitado. Para reducir las pérdidas por fricción y el desgaste de las escobillas, normalmente se levantan con un dispositivo elevador de escobillas, que primero cortocircuita el devanado del rotor a través de los anillos. La frecuencia de rotación de A. e. se regulan principalmente cambiando el número de pares de polos, la resistencia incluida en el circuito del rotor, cambiando la frecuencia de la corriente de suministro y conectando en cascada varias máquinas. Dirección de rotación A. e. cambie cambiando cualquiera de las dos fases del devanado del estator. Debido a su simplicidad de producción y confiabilidad de funcionamiento, se utilizan ampliamente en accionamientos eléctricos. Las principales desventajas de A. e. - rango limitado de control de velocidad de rotación y consumo significativo de potencia reactiva con cargas bajas. La creación de convertidores de frecuencia semiconductores estáticos ajustables amplía significativamente el ámbito de aplicación de la energía eléctrica. en accionamientos eléctricos ajustables automáticos. Motor de inducción de condensador 1) un motor eléctrico asíncrono, alimentado desde una red monofásica y que tiene dos devanados en el estator, uno de los cuales está conectado directamente a la red y el otro en serie con un condensador eléctrico para formar un campo magnético giratorio. Los condensadores crean un cambio de fase entre las corrientes de los devanados, cuyos ejes se desplazan en el espacio. El mayor par se desarrolla cuando el cambio de fase de las corrientes es de 90° y sus amplitudes se seleccionan de modo que el campo giratorio se vuelva circular. Al iniciar K. a. D. ambos condensadores se encienden y, después de acelerar, uno de los condensadores se apaga; Esto se debe al hecho de que a la velocidad nominal se requiere mucha menos capacidad que al arrancar. K. a. en términos de características de arranque y funcionamiento, se acerca a un motor asíncrono trifásico. Utilizado en accionamientos eléctricos de baja potencia; a potencias superiores a 1 kW rara vez se utiliza debido al importante coste y tamaño de los condensadores. 2) Motor eléctrico asíncrono trifásico conectado mediante un condensador a una red monofásica. La capacitancia de funcionamiento de un condensador para un motor trifásico está determinada por la fórmula Cр = 2800
Esquema (a) y diagrama vectorial (b) de un motor de inducción de capacitor: U, UБ, ELLA ESC - Voltaje; yoA, heБ - corrientes; A y B - devanados del estator; B - interruptor centrífugo para desconectar C1 después de la aceleración del motor; C1 y C2 - condensadores.
Esquema de inclusión en una red monofásica de un motor asíncrono trifásico con devanados de estator conectados de acuerdo con el esquema "estrella" (a) o "triángulo" (b): B1 Interruptor de dirección de rotación (reversa), V2 - Interruptor de capacidad de arranque; DEр - condensador de trabajo; Cп - condensador de arranque; INFIERNO - motor eléctrico asíncrono. Publicación: library.espec.ru
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(µF) si los devanados están conectados en forma de estrella, o Cр = 4800 
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