Conoce cómo funciona un motor eléctrico trifásico

Los motores trifásicos son dispositivos fundamentales en las aplicaciones de diversas industrias, pero ¿a qué se debe su importancia? Pues bien, para entenderlo, es esencial que primero conozcas todo sobre su funcionamiento.

Estas máquinas operan mediante un sistema de corriente alterna trifásica, aprovechando la interacción de los campos magnéticos para generar movimiento. ¿Quieres saber más acerca del tema? Si es así, ¡lee el siguiente artículo y descubre cómo funciona un motor eléctrico trifásico!

¿Qué es un motor eléctrico trifásico?

Un motor eléctrico trifásico es una máquina rotativa que utiliza tres circuitos eléctricos separados, también llamados fases, para generar un campo magnético giratorio. Este campo se usa para hacer girar el rotor del motor, que a su vez alimenta la carga.

Este tipo de motor de bajo mantenimiento y alta fiabilidad suele ser más eficiente que sus homólogos monofásicos, por lo que es habitual encontrarlo tanto en aplicaciones industriales como comerciales.

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Funcionamiento de un motor eléctrico trifásico

Para entender el funcionamiento de un motor eléctrico trifásico, primero debemos conocer sus componentes básicos, los cuales mostramos a continuación:

• Estator: El estator es la parte fija del motor que aloja los bobinados que crean el campo magnético giratorio. Por lo general, está hecho de acero laminado y su diseño le permite proporcionar un alto nivel de eficiencia y bajos niveles de ruido y vibración.

• Rotor: Esta es la parte móvil del motor que gira dentro del estator. Suele ser de hierro fundido o aluminio y está diseñado para ofrecer un alto nivel de resistencia y durabilidad.

Ahora que sabemos cómo está compuesto un motor eléctrico trifásico, podemos proceder a explicar su funcionamiento:

1. Producción de un campo magnético giratorio

El estator de un motor eléctrico está formado por una serie de bobinados superpuestos desplazados por un ángulo eléctrico de 120°. Cuando el bobinado primario o estator se conecta a una fuente de alimentación trifásica de corriente alterna, establece un campo magnético giratorio (RMF) que rota a una velocidad síncrona.

El sentido de giro del motor depende de la secuencia de fases de las líneas de alimentación y del orden en que se conectan al estator. Por lo tanto, si se cambia la conexión de dos terminales primarios cualesquiera a la fuente de alimentación, se invertirá el sentido de giro.

El número de polos y la frecuencia de la tensión aplicada determinan la velocidad síncrona de rotación en el estator del motor. Vale la pena señalar que los motores suelen tener de dos a ocho polos.

Además, la velocidad a la que girará el campo producido por las corrientes primarias, es decir, la velocidad síncrona, se determina mediante la siguiente expresión:

Velocidad de rotación síncrona = (120 x frecuencia de alimentación) / Número de polos del estator

2. Producción de flujo magnético

La RMF en el estator es solo la primera parte de la operación de un motor eléctrico trifásico. Para producir un par y, por tanto, girar, los rotores tienen que transportar una determinada corriente. El campo magnético producido en el estator corta las barras conductoras del rotor e induce una fuerza electromotriz (FEM).

En un motor trifásico, los devanados del rotor están cerrados por una resistencia externa o directamente en cortocircuito. Por este motivo, la FEM inducida en el rotor hace que la corriente comience a circular por sus conductores, que se sitúan en el campo magnético del estator. Como consecuencia, una fuerza mecánica actúa sobre ellos. 

La suma de las fuerzas mecánicas sobre todos los conductores del rotor produce un par que tiende a moverlo en la misma dirección que el campo giratorio. Ahora, la causa que produce las corrientes del rotor es la velocidad relativa entre el campo giratorio y los conductores estacionarios.

En este contexto, podemos entender que el rotor tiene que girar en el mismo sentido que el campo del estator e intentar atraparlo para reducir la velocidad relativa. Así es como comienza el funcionamiento de un motor trifásico.

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3. Deslizamiento del motor

En el punto anterior, vimos que el rotor acelera rápidamente en la dirección del RMF. En la práctica, el rotor nunca puede alcanzar la velocidad del flujo del estator. Si lo hiciera, no habría velocidad relativa entre el campo del estator y los conductores del rotor, no existirían corrientes inducidas en este último y, por consiguiente, no se produciría par para accionarlo.

La fricción y el bobinado provocarían inmediatamente la desaceleración del rotor. Por ello, la velocidad del rotor (N) es siempre inferior a la velocidad del campo del estator (Ns). Esta diferencia de velocidad, que depende de la carga del motor, se conoce como deslizamiento y suele expresarse en porcentaje:

Deslizamiento = (Ns - N) / Ns x 100%

Ahora ya sabes cómo funciona un motor trifásico y cuáles son sus componentes principales. Este conocimiento te ayudará a comprender mejor su aplicación e importancia en diversas industrias, lo que te será útil para optimizar su rendimiento y maximizar su eficiencia. ¡Esperamos que esta información te haya resultado interesante!

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