Principio de funcionamiento
Un motor de inducción trifásico convierte energía eléctrica en rotación sin ninguna conexión eléctrica con su rotor. Tres devanados estatóricos, separados 120 grados eléctricos y alimentados por una red trifásica, crean un campo magnético que gira a la velocidad síncrona. Ese campo viajero corta las barras cortocircuitadas del rotor, induce en ellas una tensión y la corriente resultante reacciona con el campo para desarrollar par. Como todo el proceso se basa en la inducción y no en escobillas o imanes, la máquina es mecánicamente sencilla y extremadamente robusta.
Deslizamiento y velocidad
La velocidad síncrona depende directamente de la frecuencia y del número de polos: 120 por la frecuencia dividido entre los polos. Un motor de 4 polos a 50 Hz tiene por tanto un campo giratorio a 1500 rpm. El rotor nunca llega a alcanzar esa velocidad, porque en sincronismo no habría movimiento relativo, ni corriente inducida, ni par. Esa pequeña diferencia se llama deslizamiento y suele ser del 2 al 5 % a plena carga. Observe cómo crece en el simulador al añadir carga.
Par, corriente y arranque
La corriente de arranque es la característica más incómoda del motor de inducción: con el rotor parado el deslizamiento es del 100 %, así que un arranque directo consume entre cinco y siete veces la corriente nominal durante uno o dos segundos. El par aumenta con el deslizamiento hasta el punto de par máximo y se desploma más allá, por lo que un motor sobrecargado se cala en lugar de simplemente frenarse. Los arrancadores estrella-triángulo, los arrancadores suaves y los variadores de frecuencia existen para modelar ese comportamiento.
Dónde se utiliza
Los motores de inducción trifásicos accionan la mayor parte de la maquinaria industrial del mundo: bombas, ventiladores, compresores, cintas transportadoras, molinos y máquinas herramienta. Con un variador que mantenga una relación voltios/hercio constante, la misma máquina ofrece además velocidad ajustable y suave, razón por la cual ha desplazado en gran medida a los motores de corriente continua. Su bajo coste, alta fiabilidad y mantenimiento casi nulo lo convierten en la opción por defecto siempre que hay red trifásica.