Motor d’inducció de 3 fases
El motor d’inducció trifàsic també s’anomena motor asíncron i és el tipus de motor més utilitzat en aplicacions industrials. En concret, el disseny de la gàbia d’esquirol és el motor elèctric més utilitzat en aplicacions industrials.
Els motors d’inducció trifàsics funcionen a una velocitat constant des de la càrrega completa fins a la càrrega completa. D'altra banda, la velocitat depèn de la freqüència i, per tant, aquests motors no s'adapten eficaçment al control de velocitat. Són senzills, resistents, de baix cost, fàcils de mantenir i es poden fabricar amb característiques adequades a la majoria de requisits industrials.
Construcció d’un motor d’inducció trifàsic
Consisteix en un estator amb bobinatges d’estator i un rotor. L’estator porta un bobinat trifàsic o un bobinat de l’estator mentre que el rotor porta un bobinat de curtcircuit o bobinat del rotor. I el rotor es diferencia de l’estator per un petit espai d’aire que oscil·la entre 0,4 mm i 4 mm, depenent de la potència del motor. Quan s’apliquen tensions trifàsiques als bobinats de l’estator, s’estableix un camp magnètic giratori. A mesura que gira el camp magnètic, s’indueixen corrents en els conductors del rotor de la gàbia d’esquirol. La interacció dels corrents induïts i el camp magnètic produeix forces que fan que el rotor també giri.
Motor d’inducció trifàsic
Principi de funcionament
El motor d’inducció trifàsic funciona basat en la llei de Faraday que indueix una CEM al circuit a causa de la velocitat de canvi del flux magnètic a través del circuit. Els bobinatges de l’estator a una fase de 120 graus els uns dels altres reben subministrament de CA i, per tant, es produeix un camp magnètic giratori a les bobines. A mesura que el rotor talla a través del camp magnètic giratori (amb velocitat relativa), s’indueix una CEM al rotor, que fa que flueixi un corrent elèctric pels conductors del rotor. Segons la llei de Lenz, s’oposarà la causa de la producció de corrent elèctric, que és la velocitat relativa del camp magnètic de l’estator i, per tant, el rotor començarà a girar amb una velocitat diferent de la velocitat síncrona del camp magnètic de l’estator.
Avantatges:
- Té una construcció senzilla i resistent
- És relativament barat
- Requereix poc manteniment
- Té una alta eficiència i un factor de potència raonablement bo
- Té un parell d’arrencada automàtic
Arrencada del motor
Com sabem un cop connectat un subministrament un motor d’inducció trifàsic s’establirà un camp magnètic giratori a l’estator, que enllaçarà i tallarà les barres del rotor que al seu torn induiran corrents del rotor i crearan un camp del rotor que interactuarà amb el camp de l’estator i produirà rotació. Per descomptat, això significa que el motor d’inducció trifàsic és completament capaç d’arrencar-se automàticament.
Circuit de motor d’inducció trifàsic
La necessitat d’un arrencador, per tant, no és, al contrari, suficient per proporcionar arrencada sinó per reduir els intensos corrents d’arrencada i proporcionar sobrecàrrega i protecció sense tensió . Hi ha diversos tipus d’arrencadors diferents, incloent l’arrencador directe en línia, l’arrencador estrella-delta, un transformador automàtic i la resistència del rotor. Cadascun serà considerat al seu torn. Aquí anem a veure estrella delta starter .
Aquesta és la forma d’arrencada més comuna que s’utilitza per als motors d’inducció trifàsics. Aconsegueix una reducció efectiva del corrent d’arrencada mitjançant la connexió inicial dels bobinatges de l’estator en configuració en estrella, la qual cosa col·loca efectivament dues fases en sèrie a través del subministrament.
Diagrama bàsic Star Delta
Arrencar en estrella no només té l’efecte de reduir el corrent d’arrencada del motor, sinó també el parell d’arrencada. Un cop a una velocitat de marxa determinada, un interruptor de doble llançament canvia les disposicions de bobinatge de l'estrella al delta, amb la qual cosa s'aconsegueix un parell total de marxa. Aquesta disposició significa que els extrems de tots els bobinats de l'estator s'han de finalitzar fora de la carcassa del motor.
Motor de fase dividida
Normalment, el subministrament a les llars és monofàsic, mentre que els motors d’inducció necessaris per fer funcionar diversos aparells elèctrics necessiten un motor multifàsic. Per aquest motiu, els motors d’inducció consten de dos bobinatges per obtenir dues fases del subministrament monofàsic.
El motor de fase dividida és un motor monofàsic comú. El motor de fase dividida també anomenat motor d’inducció-arrencada / inducció, és probablement el motor monofàsic més bàsic fabricat per a ús industrial, encara que una mica limitat. Disposa de dos bobinatges d’una monofàsica disposats a la sortida. Un és el bobinatge principal i l’altre és l’inici o el bobinat auxiliar. El bobinatge inicial es fa amb filferro de calibre més petit i menys voltes pel que fa al bobinatge principal per fer més resistència, posant així el bobinatge inicial un camp en un angle elèctric diferent al del bobinatge principal i fent que el motor giri. El bobinatge principal, de filferro més pesat, manté el motor en funcionament la resta del temps. El bobinatge principal té una resistència baixa però alta reactància i el bobinat inicial té una resistència elevada però baixa reactància.
Motor de fase dividida
Un motor de fase dividida utilitza un mecanisme de commutació que separa el bobinatge d’arrencada del bobinat principal quan el motor arriba fins al 75% de la velocitat avaluada. En la majoria dels casos, es tracta d’un interruptor centrífug de l’eix del motor. La diferència de fase entre els corrents d’inici i els principals corrents de bobinatge és molt inferior als 90 graus.
Motor d'arrencada del condensador:
El motor d’inici del condensador s’utilitza per crear un camp d’estator giratori. Aquest motor és una modificació del motor de fase dividida, utilitza un condensador de baixa reactància col·locat en sèrie amb el bobinatge inicial de l’estator per proporcionar un desplaçament de fase d’aproximadament 90 graus per al corrent d’arrencada.
Motor d'arrencada del condensador
Motor de condensador de divisió permanent:
Té un condensador tipus run connectat permanentment en sèrie amb el bobinatge inicial. Això fa que el bobinatge inicial sigui un bobinat auxiliar una vegada que el motor aconsegueixi la velocitat de funcionament. Com que el condensador de funcionament ha de ser dissenyat per a un ús continu, no pot proporcionar l’impuls inicial d’un condensador d’arrencada. El condensador serveix per canviar la fase en un dels bobinats de manera que la tensió a través del bobinatge estigui a 90 ° respecte a l’altre bobinat. Els motors de condensador permanent dividit tenen una gran varietat d'aplicacions en funció del disseny.
Motor permanent del condensador dividit
El motor de fase dividida s’utilitza per a càrregues d’ús general. Les càrregues són generalment càrregues de corretja o de transmissió directa petites. Les aplicacions per a motors de fase dividida inclouen molinetes petites, petits ventiladors i bufadors i altres aplicacions de baix parell d’arrencada que necessiten potència d’1/20 a 1/3 CV. I aquests motors solen estar dissenyats per a una sola tensió, cosa que limita la flexibilitat de l’aplicació.
Motor permanent del condensador dividit
La característica principal del motor de fase dividida és que es pot utilitzar en zones de la planta on no s’ha apropiat la fase trifàsica o en petites càrregues al sòl de la planta on els motors de parell fraccionari poden suportar la càrrega. El motor no proporciona una mesura considerable del parell d’arrencada, de manera que la càrrega ha de ser més aviat petita o accionada per corretja, on es pot aprofitar l’avantatge mecànic per ajudar el motor a arrencar.
Exemple de treball de control d'un motor d'inducció de fase dividida
Diagrama de blocs del sistema
Un motor d’inducció de fase dividida que s’utilitza en els ventiladors d’escapament consisteix en els dos bobinatges amb un bobinatge que subministra directament l’alimentació de la xarxa mentre que l’altre bobinat aconsegueix l’alimentació a través d’un condensador, cosa que provoca un retard en la tensió. La connexió a través d’aquests bobinatges es realitza mitjançant relés. Quan s’alimenta un dels relés, un dels bobinatges obté l’alimentació directa de l’alimentació i l’altra el subministra a través del condensador. Aquests relés són al seu torn operats per un controlador de relés que és controlat per un microcontrolador segons l’entrada de l’usuari a través d’un control remot de TV.
