La invención de los motores de inducción alteró permanentemente el curso de la civilización humana. Este motor centenario, inventado por el gran científico Nikola Tesla, es el tipo de motor más común aún hoy en día. De hecho, alrededor del 50 por ciento del consumo mundial de energía eléctrica se debe a motores de inducción.
Principios de funcionamiento de los motores de inducción
Un motor de inducción consta de dos partes principales: el estator y el rotor. El estator es esencialmente un devanado de tres bobinas y se le proporciona una entrada de alimentación de CA trifásica. El devanado pasa a través de las ranuras del estator que se obtienen apilando laminaciones de acero delgadas y altamente permeables dentro de una estructura de acero o hierro fundido.
Cuando una corriente trifásica pasa por este devanado se produce un fenómeno interesante: se produce un campo magnético giratorio (RMF). Este RMF es lo que hace que el rotor gire.
Generación del campo magnético giratorio
Para comprender cómo se genera el campo magnético giratorio y sus propiedades, consideremos un devanado de estator simplificado. Las tres bobinas están conectadas a 120 grados de distancia. Cuando se aplica energía trifásica a esta disposición, se produce un campo magnético. Con variaciones en la corriente alterna, el campo magnético toma diferentes orientaciones, creando un campo magnético giratorio de fuerza uniforme.
Suponga que está colocando un conductor cerrado dentro de este campo magnético giratorio. Según la ley de Faraday, se inducirá una fuerza electromotriz (EMF) en el bucle, lo que producirá una corriente. Como resultado, el bucle comenzará a girar. El mismo fenómeno ocurre dentro de un motor de inducción, donde el rotor es similar a una jaula de ardilla. La corriente alterna trifásica que pasa a través del estator produce un campo magnético giratorio que induce corriente en las barras de la jaula de ardilla. Esta corriente hace que el rotor gire, de ahí el nombre de «motor de inducción».
Ventajas de los motores de inducción
El motor de inducción tiene una ventaja significativa: es inherentemente de arranque automático. Esto se debe a que tanto el campo magnético como el rotor están girando. Además, los motores de inducción no requieren un imán permanente, escobillas, anillos conmutadores o sensores de posición como otras máquinas eléctricas. También se controlan fácilmente ajustando la frecuencia de alimentación de entrada, lo que permite controlar la velocidad.
Debido a estas ventajas, los motores de inducción se utilizan ampliamente tanto en aplicaciones industriales como domésticas. Se encuentran habitualmente en ascensores, grúas e incluso coches eléctricos. La capacidad del motor de inducción para actuar como generador cuando el rotor es movido por un motor primario aumenta su versatilidad.
El campo magnético motor y partes de un motor de inducción
En un motor de inducción, el campo magnético es crucial para su funcionamiento. Este campo magnético giratorio, generado por la corriente alterna trifásica en el estator, es fundamental para inducir corriente en las barras del rotor. Por otro lado, las partes de un motor de inducción incluyen el estator, donde se encuentra el devanado de tres bobinas, y el rotor, que se asemeja a una jaula de ardilla y es responsable de girar bajo la influencia del campo magnético.
Esperamos que este artículo le haya proporcionado una comprensión clara de los ingeniosos principios de funcionamiento detrás de los motores de inducción y por qué continúan dominando los mundos doméstico e industrial.
