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Inicio/Electricidad y magnetismo/Motor de inducción: par-velocidad

Motor de inducción: par-velocidad

Deslizamiento, velocidad síncrona, par de ruptura, corriente de arranque, punto de operación y esquema del control U/f.

Alimentación y V/f

400 V
50 Hz
50 Hz
1 (4)

Circuito equivalente por fase

0.55 Ω
0.45 Ω
3.2 Ω
32 N·m

Magnitudes medidas

Velocidad síncrona1500rpm
Velocidad de operación1475rpm
Deslizamiento s0.0167
Par de ruptura134.1N·m
Deslizamiento en Tmax0.140
Corriente de arranque68.9A
Voltaje de línea aplicado400.0V
Punto de operaciónestable

Es un modelo aproximado en régimen permanente, por fase. No incluye el detalle de la rama de magnetización, la saturación, el efecto de barra profunda del rotor, los límites térmicos, los armónicos del inversor ni el arranque transitorio.

Gráficas

Sobre el modelo

El motor de inducción: el campo giratorio del estator induce corrientes en el rotor solo si hay deslizamiento. Velocidad síncrona n_s = 120f/p, deslizamiento s = (n_s − n)/n_s. El par por fase T ∝ V_f² (R₂′/s) / [(R₁ + R₂′/s)² + X_eq²]. En la curva se marcan el par y la corriente de arranque, el par de ruptura (máximo) y el punto de operación a una carga dada. El control U/f por debajo de la velocidad base baja el voltaje junto con la frecuencia para conservar, en lo esencial, el flujo en el entrehierro.

Para quién: Facultad: máquinas eléctricas, accionamiento eléctrico, electrónica de potencia.

Conceptos clave

  • motor de inducción
  • deslizamiento
  • velocidad síncrona
  • par de ruptura
  • corriente de arranque
  • control U/f

Cómo funciona

La velocidad síncrona n_s = 120f/p y el deslizamiento s = (n_s − n)/n_s crean la fem del rotor y el par. En el modelo simplificado por fase T ≈ 3V_f²(R₂′/s) / [ω_s((R₁ + R₂′/s)² + X_eq²)]: en s = 1 se ven el par y la corriente de arranque, el máximo es el par de ruptura, el cruce con el par de carga es el punto de operación. El control U/f baja el voltaje junto con la frecuencia para conservar, en lo esencial, el flujo.

Fórmulas principales

n_s = 120f/p, s = (n_s − n)/n_s
T ≈ 3Vph²(R2′/s) / [ω_s((R1+R2′/s)² + Xeq²)]

Preguntas frecuentes

¿Para qué necesita deslizamiento el motor?
Si la velocidad del rotor es exactamente la síncrona, las barras no cortan el campo: la fem del rotor y el par son cero. Un deslizamiento positivo pequeño induce corriente y da par.
¿Qué es el par de ruptura?
El máximo del par en régimen permanente sobre la curva. Si el par de carga es mayor, el motor no sostiene la velocidad y se cala (o solo acelera cuando cambian las condiciones).
¿Qué hace el modo U/f?
Por debajo de la velocidad base se baja el voltaje en proporción a la frecuencia para que el flujo en el entrehierro no sature el núcleo. En ese rango el par de ruptura se conserva casi igual.