- Velocidad en los motores de corriente alterna: aumentando el número de polos de un motor se influye en la velocidad del motor, que se determina por la formula:
F = P * (n/60)
La frecuencia F a la que trabaja un motor viene dada por el numeró de pares de polos P multiplicado por la velocidad del motor contado en revoluciones por minuto (r.p.m) divido por 60.
Por tanto, si quiere saber a qué velocidad en r.p.m. funciona un motor bastará con transformar
La fórmula anterior en:
n = (60.F) / P
El número de r.p.m., a que gira un motor, depende de la frecuencia de trabajo multiplicado por 60, dividido todo ello,
por el número de pares de polos que tenga el motor.
- Conmutación de polos.
En consecuencia; la velocidad de giro de un motor no depende en nada del voltaje de funcionamiento, y como el valor de la frecuencia de red es inalterable, para cambiar la velocidad de un motor solo se puede hacer, cambiando el número de polos que tiene el motor.
Los motores de dos velocidades, por tanto, llevan tomas intermedias de los pares de polo, a la caja de bornes; para que, con la ayuda de conmutadores especiales, poder alterar las entradas y salidas de la corriente a cada par de polos del motor. Consecuentemente el número de revoluciones se verá alterada por la posición del conmutador de polos. Todos los motores de dos velocidades, llevaran en la caja de bornes, el doble de conexiones de un motor de una sola velocidad.
En la tabla I puede verse como los motores europeos, que trabajan a una frecuencia de 50 Hz, son más lento que los del continente americano que trabajan a 60 Hz; también se observa, que para conseguir velocidades mayores, como por ejemplo; las que se necesitan en el radar, donde se emplean frecuencia de 400 Hz; con lo que se consiguen motores de rotor muy rápidos.
Cuanto más velocidad tenga un motor, y en consecuencia, ser menor el número de polos, más económico de precio será el motor, pues las dimensiones también son menores.
A igual velocidad las dimensiones del motor aumenta con la potencia que desarrolle.
2. Variacion de frecuencia.
Hoy día ya es posible cambiar la velocidad e los motores, sin necesidad de variar el número de pares de polos; en la fórmula se observa que si el valor de la frecuencia en vez de tener un valor fijo de 50 o 60 Hz, se pudiera variar este valor; entonces se obtendría valores diferentes del número de r.p.m., del motor. Esto se realiza con los variadores de velocidad estáticos.
Pequeños dispositivos electrónicos que se intercalan entre el interruptor y el motor; con el que fácilmente se puede actuar sobre la frecuencia para variar la velocidad del motor sin necesidad de complicados conmutadores de polos.
En la figura 1, puede verse un variador de velocidad, aplicable a motores trifásicos, con rotor de jaula de ardilla, y con una potencia comprendida entre 370 W y 17 KW.
4. FUNCIONAMIENTO DEL REGULADOR DE VELOCIDAD
La corriente alterna trifásica es rectificada y convertida en corriente continua, y luego, en un circuito inversor, se vuelve a convertir en alterna trifásica. Para que la frecuencia pueda ser variable, no se llega a transformar del todo en una corriente lineal, una parte de esta corriente
De entrada se filtra a un circuito intermedio que regula la salida.
La relación entre el voltaje y la frecuencia debe de mantenerse constante para que el motor conserve su par de fuerza contante, independientemente de la velocidad. Esto quiere decir que se cambia la tensión y la frecuencia en la misma proporción.
En la figura 2 se ha representado en esquema de bloques los cuatro circuitos principales que lleva un variador de velocidad: Rectificador, circuito intermedio, inversor y circuito de regulación.
Federico Gonzalez.
FGW Latin America and Caribbean.
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