¿Cuál es la importancia del deslizamiento en un motor de inducción trifásico?

Consideremos un motor de inducción trifásico. El estator de la máquina producirá RMF (campo magnético giratorio), debido al cambio de fase de 120 grados en la entrada de suministro trifásico. Ahora este RMF gira a lo largo del stater con su propia velocidad llamada velocidad síncrona (Ns).

Ahora, este RMF interactúa con el rotor; Como el cambio en el flujo induce una fem, el rotor comienza a girar a una velocidad llamada velocidad real (N).

La diferencia entre la velocidad real y la velocidad síncrona se llama SLIP.

El valor de deslizamiento será igual a uno cuando el rotor esté en reposo y nunca será igual a cero. Sí, la velocidad síncrona no puede ser igual a la velocidad real en un momento dado durante el funcionamiento del motor.

¿Por qué el valor de SLIP no puede ser cero?

Como se mencionó anteriormente, el rotor comienza a girar debido a la fem inducida. Ahora, para que esta fem se induzca tiene que haber un conductor estacionario y un campo magnético variable, en nuestro caso el campo magnético variable es el RMF y el conductor estacionario es el rotor mismo. Este rotor es aceptado como conductor estacionario siempre que gire menos que la velocidad de RMF, una vez que alcanza la velocidad de RMF, es decir (N = Ns), no se induce la fem y, por lo tanto, la velocidad del rotor disminuye. Nuevamente, el rotor intenta aumentar la velocidad de RMF y se repite lo mismo.

Este concepto tiene una analogía con la imagen de arriba donde el burro es el rotor y la lata amarilla es el RMF.

¡¡FELIZ APRENDIZAJE!!

Tenga en cuenta que la inducción de fem en el rotor no tiene nada que ver con la rotación de campos magnéticos. La inducción ocurre debido a la corriente alterna. De lo contrario, sería posible tener un motor de inducción de CC, lo cual es imposible.

La importancia del deslizamiento en un motor de inducción es que el fenómeno SLIP hace que el motor funcione. El deslizamiento es lo que hace que el rotor experimente una tasa de cambio de flujo magnético debido a que la superficie del rotor funciona más lentamente que el campo giratorio del estator, lo que inducirá un voltaje en el rotor, que a su vez producirá corriente en el cortocircuito. devanados de barra en el rotor, lo que creará un campo magnético, que reaccionará en el campo magnético giratorio original establecido por el estator para arrastrar el rotor y lograr su rotación. Si no hay deslizamiento, no hay un campo magnético configurado en el rotor para reaccionar con el campo magnético giratorio del estator.

Si en el rotor se introduce un imán permanente, entonces el deslizamiento no es necesario ya que el imán permanente en el rotor funcionará de manera sincronizada con la rotación del estator.

Un motor de inducción depende de la inducción electromagnética (de ahí el nombre) para producir torque. Esto significa que las líneas de fuerza magnética deben moverse a través de los conductores en un circuito cerrado, induciendo corriente en esos conductores para producir un campo magnético que luego pueda generar torque.

Un motor de inducción trifásico está construido con bobinas eléctricas enrolladas en un núcleo de hierro laminado que forma el estator. Cuando se aplica potencia trifásica a estos devanados, se establece un campo magnético giratorio dentro del estator del motor que gira a una velocidad igual a 120 veces la frecuencia aplicada, dividido por el número de devanados de polo (siempre un múltiplo de dos). Entonces, un motor bipolar (el más rápido) tiene a 60Hz un campo giratorio que gira a 3600 RPM.

El rotor del motor de inducción es una jaula de barras conductoras (aluminio o acero) con anillos de cortocircuito en los extremos que completan el circuito eléctrico. Estas barras y anillos se ensamblan en otro núcleo de hierro laminado que ayuda a concentrar las líneas de fuerza magnéticas. Cuando el campo establecido por el estator atraviesa las barras del rotor, induce corriente en esas barras y esa corriente produce un campo magnético propio. Los dos campos magnéticos interactúan, creando torque en el eje.

Si la carga en el eje es menor que el par producido, el rotor girará y acelerará. Pero, ¿qué sucede si el rotor gira exactamente a la misma velocidad que el campo establecido por los devanados del estator? No habrá movimiento relativo entre las líneas de flujo magnético y las barras del rotor. No se inducirá corriente, no se creará un campo magnético opuesto y, por lo tanto, no se producirá torque.

Para que un motor de inducción produzca torque, debe haber al menos alguna diferencia entre la velocidad del campo del estator (síncrono) y la velocidad del rotor. Esa diferencia se llama “deslizamiento”. Es por eso que, cuando observa una placa de identificación del motor, la velocidad nominal del motor siempre será menor que la velocidad síncrona. Para un motor de dos polos, quizás 3590 RPM, para un motor de cuatro polos, quizás 1780. Cuanto más deslizamiento, más corriente del rotor. Mientras más corriente del rotor, más torque. Sin deslizamiento, sin par.

Se debe inducir EMF en el rotor para producir el par en el motor de inducción. El motor del estator de inducción produce un campo magnético giratorio, si no hay deslizamiento, el rotor medio está girando a la misma velocidad que el del campo magnético del estator implica que los conductores del rotor son estacionarios o no hay cambio en el flujo en los conductores del rotor o no hay EMF inducido en Conductores de rotor. Esta es la razón por la cual el deslizamiento es imprescindible para el rotor o el rotor no puede alcanzar la velocidad del campo magnético del estator que es igual a la velocidad síncrona.

El deslizamiento es la diferencia entre la velocidad del rotor y el campo magnético del estator.

Debido a que cada par de polos del estator se energizan de forma secuencial
y el rotor lo sigue.

Pero debido a cierta inercia, el rotor siempre gira a una velocidad menor que el campo magnético giratorio del estator.

En este estado, el deslizamiento es menor que uno y actúa como motor.

Si la velocidad del rotor es mayor que el campo magnético, el deslizamiento es mayor que uno.

El deslizamiento se usa para calcular si una máquina eléctrica actuará como motor o generador.

El deslizamiento se puede definir como la diferencia entre la velocidad de flujo (Ns) y la velocidad del rotor (N).

SLIP es la diferencia entre la velocidad síncrona del campo magnético y la velocidad de rotación del eje y sería un número de RPM o frecuencia.

El deslizamiento aumenta con una carga creciente, proporcionando así un mayor par.

https://www.electrikals.com/prod

El deslizamiento crea una velocidad relativa entre el RMF y el rotor. Eso mantiene un par continuamente actuando sobre él cuando el motor está funcionando.

Entonces, ¿qué pasaría si el deslizamiento se convierte en cero?

Bcoz no habrá velocidad relativa entre el RMF y el rotor, y esto dejará de inducir la corriente del rotor. Esto detendrá la producción de flujo del rotor, por lo que no se generará torque. Como resultado, el rotor dejará de girar en ausencia de par motor.

Si el rotor de un motor de inducción girara a velocidad síncrona, el efecto de inducción sería cero y se ralentizaría. Sin embargo, cuando se ralentiza, se induce una corriente en el rotor que hace que los campos que interactúan induzcan la rotación.

Esta velocidad de retraso es la velocidad de deslizamiento.

Deslizamiento: es la diferencia entre la velocidad síncrona del motor de inducción y la velocidad del rotor del motor de inducción.

S = Ns-Nr

S = velocidad de deslizamiento

Ns = velocidad síncrona

Nr = velocidad del rotor