Qué es un motor de inducción de fase dividida y su funcionamiento

Hay diferentes tipos de sistemas de energía disponibles, como monofásicos, trifásicos, etc. En la actualidad, utilizamos un sistema de alimentación monofásico para diferentes fines, como el doméstico, el comercial y el industrial. En comparación con los trifásicos, los monofásicos tienen más ventajas, como la economía, y la necesidad de este sistema de alimentación en la mayoría de las aplicaciones son tiendas, casas, oficinas, etc. Para activar un motor de inducción monofásico, la alimentación del estator puede dividirse en dos fases para generar un campo magnético giratorio que haga girar el motor. Por ello, este tipo de motor se denomina motor de inducción de fase dividida. Este artículo trata de una visión general del motor de inducción de fase dividida, el diseño, la teoría, el funcionamiento, las ventajas, los inconvenientes y sus aplicaciones.

¿Qué es el motor de inducción de fase dividida?

Un nombre alternativo de este motor es resistencia para arrancar el motor. Este motor es monofásico y tiene un estator y un rotor con una sola jaula. El estator de este tipo de motor de inducción incluye dos devanados, uno principal y otro auxiliar o de arranque. La disposición de estos dos devanados puede hacerse con 90º por separado en el espacio. Estos motores están disponibles en diferentes tipos, como los de resistencia de fase dividida, los de condensador de fase dividida, los de arranque de condensador y los de condensador permanente.

El principio de funcionamiento de un motor de inducción monofásico está relacionado con un motor de inducción polifásico. Pero la principal disparidad es que en el motor monofásico no se genera un campo magnético giratorio, mientras que el polifásico genera simplemente un campo pulsante. Por lo tanto, se puede realizar la división de fases para generar el campo magnético rotativo para el autoarranque y hacer funcionar el motor como un motor de inducción bifásico para el arranque.

Teoría del motor de inducción de fase dividida

El Diagrama del motor de inducción de fase dividida se muestra a continuación. El siguiente diagrama se puede construir con la resistencia del devanado principal (Rm), la resistencia inductiva del devanado principal (Xm), la resistencia en serie (Ra), la reactancia inductiva del devanado auxiliar (Xa), el relé o el interruptor centrífugo (S). En este motor, el devanado principal tiene menos resistencia y una alta reactancia inductiva, mientras que el devanado auxiliar tiene menos reactancia inductiva y una alta resistencia.

En el diagrama anterior, tanto la resistencia como el devanado auxiliar están conectados en serie. La corriente que fluye en los devanados no puede ser igual, por lo que el campo giratorio no es consistente y, por tanto, el par inicial es escaso. Al principio del motor, los dos devanados están aliados en paralelo.

Funcionamiento del motor de inducción de fase dividida

Cuando el motor alcanza entre el 70% y el 80% de la velocidad sincrónica, el devanado de arranque puede desconectarse automáticamente de la red eléctrica. Si el motor tiene una potencia de 100 vatios o más, se utiliza un interruptor centrífugo para desconectar el devanado de arranque. Del mismo modo, si el motor tiene una potencia inferior, se utiliza un relé para desconectar el devanado conectándolo en serie con el devanado principal.

Una vez que la corriente fluye por el circuito, el relé se cierra. Así, el devanado de arranque está dentro del circuito y cuando el motor adquiere una velocidad fija, la corriente que fluye dentro del relé empieza a reducirse. Así, el relé se abre y el devanado auxiliar puede separarse de la red eléctrica para que el motor funcione simplemente con el devanado principal.

La corriente en el devanado principal (IM) puede retrasarse respecto a la tensión de alimentación "V" casi en un ángulo de 90 grados. La corriente en el devanado auxiliar IA está aproximadamente en fase con la tensión de línea. Por tanto, existe una diferencia de tiempo entre las corrientes de los dos devanados. La diferencia de fase temporal ϕ no es de 90 grados, sino del orden de 30 grados. Esta diferencia de fase es suficiente para producir un campo magnético giratorio.

Diagrama de fasores

El diagrama fasorial del motor de inducción de fase dividida se muestra a continuación. El flujo de corriente dentro del IM (devanado principal) puede estar retrasado con respecto a la tensión de alimentación aproximadamente a través del ángulo de 90 grados. Aquí, IA es el flujo de corriente dentro del devanado auxiliar puede estar alrededor en fase a través de la tensión de línea. Por lo tanto, puede existir la disparidad de tiempo entre la corriente de los dos devanados. La diferencia de fase de tiempo 'ϕ' no es de 90 grados, sino de 30 grados. Por tanto, para generar el campo magnético giratorio, esta diferencia de fase es suficiente.

Ventajas

El ventajas de un motor de inducción de fase dividida incluyen las siguientes.

• El motor es económico y se puede cambiar una vez que se desgaste antes de intentar invertirlo.
• Están disponibles en diferentes tamaños de bastidor para que puedan colocarse sin esfuerzo en la mayoría de las máquinas.

Desventajas

El desventajas de un motor de inducción de fase dividida incluyen las siguientes.

• Estos motores tienen menos par de arranque, por lo que no son adecuados para más de 1 KW.
• La desventaja de este motor es la potencia y el rendimiento. En comparación con los motores trifásicos, no tienen éxito al cambiar la energía eléctrica a la de trabajo.
• Estos motores se basan simplemente en la diferente resistencia e inductancia del devanado de arranque.
• Se utilizan cuando es necesario un par de arranque elevado, como en un compresor de aire.
• Son adecuados para las cargas que arrancan con facilidad, como los ventiladores, las muelas, etc.

Aplicaciones

El aplicaciones del motor de inducción de fase dividida incluyen las siguientes.

• Las aplicaciones de este motor incluyen en diferentes cargas que se utilizan para fines generales. En general, estas cargas son CA, amoladoras, tornos, taladradoras, lavadoras, ventiladores de CA, taladradoras, bombas centrífugas, pulidoras de suelos, sopladores, mezcladoras, sopladores de calefacción con accionamiento por correa y transportadores con accionamiento por correa diminuta.
• Este motor se utiliza cuando no se requiere la distribución de las tres fases.
• Este motor no da mucho par de arranque, por lo que la carga debe ser bastante pequeña, y donde se puede utilizar la ganancia mecánica para ayudar al motor a arrancar.

Por tanto, esto es todo sobre una visión general del motor de inducción de fase dividida que incluye su función, principio de funcionamiento y sus aplicaciones. El concepto básico de un motor de inducción monofásico incluye principalmente el segundo conjunto de devanados que se conectan mediante un condensador para generar el campo magnético giratorio. Este campo magnético es esencial para el funcionamiento del motor. Posteriormente, el motor de inducción de fase dividida incluye principalmente dos conjuntos de devanados que están construidos de forma diferente para hacer la distinción de fases necesaria para el campo magnético rotativo. Aquí tienes una pregunta, ¿cuáles son los diferentes tipos de motores de inducción disponibles en el mercado?