Deslizamiento del motor de inducción
Calcule el deslizamiento del motor de inducción, la velocidad síncrona, la frecuencia de deslizamiento y la velocidad del rotor para motores de inducción de corriente alterna.
Fórmula
n_s = 120f/p, s = (n_s − n_r)/n_s
Cómo Funciona
El rotor de un motor de inducción de corriente alterna siempre gira un poco más lento que el campo magnético giratorio (velocidad síncrona) porque necesita un movimiento relativo entre el campo y los conductores del rotor para inducir corriente y producir par. Esta diferencia de velocidad, expresada como un porcentaje de la velocidad sincrónica, se denomina deslizamiento (es). Velocidad síncrona N_s = 120 × f/P (donde f es la frecuencia de alimentación en Hz y P es el número de polos). El deslizamiento aumenta con el par de carga; con una carga nominal, el deslizamiento suele ser del 2 al 8% en los motores de inducción estándar.
Ejemplo Resuelto
Un motor de inducción de 4 polos y 60 Hz funciona a 1746 RPM con una carga nominal. Paso 1 — Velocidad síncrona: N_s = 120 × 60/4 = 1800 RPM Paso 2 — Resbalar: s = (N_s − N_r)/N_s × 100 s = (1800 − 1746)/1800 × 100 = 54/1800 × 100 = 3,0% Paso 3 — Frecuencia del rotor (frecuencia de las corrientes inducidas en el rotor): f_r = s × f = 0,03 × 60 = 1,8 Hz Paso 4 — Efecto del aumento de la carga: si el par de carga se duplica y el deslizamiento aumenta hasta un 6%: N_r = N_s × (1 − s) = 1800 × 0,94 = 1692 RPM Resultado: a carga nominal, el motor funciona un 3% por debajo de la velocidad síncrona. Al duplicar la carga, la velocidad se reduce a 1692 RPM, lo que sigue siendo aceptable para la mayoría de las aplicaciones.
Consejos Prácticos
- ✓Para las aplicaciones de variadores de frecuencia (VFD), recuerde que la velocidad síncrona cambia proporcionalmente con la frecuencia de salida, por lo que la velocidad de deslizamiento nominal en RPM permanece aproximadamente constante en todo el rango de velocidades
- ✓Los motores de alta eficiencia (IE3/IE4) tienen un deslizamiento más bajo (1— 2%) que los motores estándar (IE1 con un 5— 8%) porque tienen una menor resistencia del rotor, lo que también significa que es más difícil arrancar con arrancadores de voltaje reducido
- ✓Mida la velocidad real del eje con un tacómetro para determinar el deslizamiento operativo; esto revela rápidamente la sobrecarga o el aumento de la fricción mecánica antes de que se produzca un daño térmico
Errores Comunes
- ✗Esperar que un motor de inducción funcione a una velocidad exactamente sincrónica, no puede, ya que un deslizamiento cero significa una corriente de rotor inducida cero y un par cero
- ✗Ignorar el deslizamiento al calcular la velocidad del motor solo a partir del recuento de polos y la frecuencia: un motor de 4 polos de 60 Hz funciona a ~1750 RPM, no a 1800 RPM
- ✗Confundir la frecuencia de deslizamiento con la frecuencia de suministro: las corrientes del rotor se producen en una frecuencia de deslizamiento mucho más baja (normalmente de 1 a 5 Hz), no en 50/60 Hz
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es el deslizamiento máximo antes de que un motor se detenga?
El par de deslizamiento en el momento de la rotura (máximo) es el deslizamiento por tracción, normalmente del 10 al 25% en los motores estándar. Más allá de este punto, cualquier carga adicional hace que el motor desacelere rápidamente y se detenga. La relación entre el par de ruptura y el par nominal suele ser de 2 a 3 veces en los motores de diseño B.
¿Cómo afecta la tensión de alimentación al deslizamiento?
El par es proporcional a V². Si la tensión cae un 10%, la capacidad de par cae un ~ 19%. Para mantener el mismo par de carga, el deslizamiento debe aumentar sustancialmente, lo que aumenta la corriente del rotor y las pérdidas. La baja tensión sostenida provoca un sobrecalentamiento y es una de las principales causas de fallos prematuros del motor.
¿El deslizamiento puede ser negativo?
Sí, cuando el rotor gira más rápido que el campo sincrónico (por ejemplo, impulsado por una carga externa o durante el frenado regenerativo), el deslizamiento es negativo y la máquina actúa como un generador de inducción que devuelve la energía a la fuente de alimentación.
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