¿Cómo puede aumentar la relación voltaje/frecuencia de un motor de inducción como resultado una saturación magnética?

La siguiente información se refiere a un motor de inducción:

La capacidad magnética del circuito magnético (hierro) del motor está diseñada a la relación: voltaje/frecuencia (V/f). Si la frecuencia cae, el V/Hz sube. Esto significa que el motor necesita un circuito magnético más grande. Sin él, el circuito magnético puede sobrecargarse. Esto se llama saturación y conduce a un rápido aumento en el consumo de corriente y un gran aumento correspondiente en la temperatura, el principal enemigo de un motor.

Si la frecuencia aumenta, el V/Hz cae sin problemas ya que el circuito magnético seguirá siendo lo suficientemente grande.

https://www.engineering.com/ElectronicsDesign/ElectronicsDesignArticles/ArticleID/8154/Changing-an-Induction-Motors-Power-Supply-Frequency-Between-50-and-60Hz.aspx

Mi pregunta es: ¿por qué la disminución de la frecuencia da como resultado una saturación magnética cuando no provoca ninguna variación en el campo magnético del estator?

Ley de Lenz. Si mantiene V y L constantes, dI aumentará cuando aumente dt.

Respuestas (2)

Un motor de inducción es como un transformador en el que el estator del motor actúa como devanado primario y el rotor como secundario. A partir de esta ecuación básica del transformador:

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se puede ver que la densidad de flujo máxima es proporcional al voltaje dividido por la frecuencia multiplicada por el número de vueltas y el área de la bobina. Una vez que se ha diseñado el estator, se fija el número de vueltas y el área del núcleo, por lo que la densidad de flujo está completamente determinada por la relación entre el voltaje y la frecuencia del estator, V/f. Un material de núcleo dado (tipo de acero) puede soportar una densidad de flujo limitada. Cuando se aumenta V/f, la densidad de flujo aumenta bastante linealmente hasta cierto punto. Luego, un mayor aumento de V/f da como resultado un menor aumento en la densidad de flujo, de modo que un mayor aumento de V/f aumenta la corriente del estator y el calentamiento sin proporcionar mucha densidad de flujo adicional. Bajo esa condición, se dice que el motor está saturado.

¿Eso significa que cambiar la frecuencia cambia la corriente en el estator? No entiendo cómo funcionaría eso, ya que pensé que eran variables independientes. ¿Podría explicar por favor?
Cambiar la relación voltaje/frecuencia cambia la corriente en el estator. Por lo tanto, la corriente cambia si se cambia el voltaje o la frecuencia sin cambiar proporcionalmente el otro. Mire también la respuesta de @Marko Buršič que muestra la relación entre la corriente y V/Hz para una inductancia dada.

X L = j ω L
I = V / X L = V j ω L

Al disminuir la frecuencia, también tenemos que disminuir el voltaje para mantener la misma relación V/f (léase: la misma corriente de excitación, el mismo flujo). Si el inductor (cualquiera) entra en saturación, entonces no puede aumentar más el campo magnético, al menos no en la misma proporción que la permeabilidad relativa, pero solo con la permeabilidad del espacio libre (como el núcleo de aire), esto es 2000 veces menos que abajo la saturación

¿Cómo puede aumentar la relación voltaje/frecuencia de un motor de inducción como resultado una saturación magnética?
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