Dado un motor de CA asíncrono trifásico ("motor de inducción"), intenté averiguar si debería funcionar la reducción de la velocidad/par al reducir el voltaje de suministro, de manera similar a como funciona con los motores de CC. De todo lo que pude aprender de Wikipedia, el control de voltaje no es posible, pero uno tiene que controlar la frecuencia de suministro para controlar la velocidad.
Aquí está mi comprensión de un motor de CA asíncrono: la corriente de suministro trifásica induce un campo magnético giratorio en el estator, el campo del estator. El rotor gira más lento que el campo del estator (siendo la diferencia de velocidad el "deslizamiento"). Esto significa que el campo del estator se mueve en relación con el rotor, lo que induce una corriente en el rotor conductor. Esta corriente en el rotor crea un campo magnético (el campo del rotor). El campo del rotor gira con la misma velocidad que el campo del estator, pero desfasado. Los dos campos desfasados se alejan entre sí, lo que crea un par que impulsa el rotor.
Ahora, si reduje el voltaje a través de las bobinas del estator, nada debería cambiar excepto la fuerza de los campos magnéticos, ¿verdad? Y eso debería bajar el torque. Probablemente también reduciría el deslizamiento (dado un par fijo), pero ¿sería eso un problema?
Un ligero indicio de que tal control de velocidad debería ser posible es que (según Wikipedia), los motores de CA asíncronos más grandes se inician utilizando una "conexión YΔ" (traducido del alemán, no se pudo encontrar en inglés), donde se ejecuta el motor en una conexión en estrella al inicio, poniendo 230 V (en el sistema europeo) a través de cada una de las bobinas del estator, y luego cambió a una conexión delta, poniendo 400 V a través de las bobinas. Por lo tanto, un voltaje más bajo parece ser posible...
El problema de controlar SOLO el voltaje es principalmente el par y la carga. Un motor asíncrono de CA perderá un par proporcional a la reducción de voltaje, pero también perderá un par MÁXIMO en el CUADRADO de la reducción de voltaje. El par máximo, normalmente alrededor del 200 % del par a plena carga, es lo que utiliza el motor para mantener la velocidad a medida que cambia la carga. Entonces, si reduce eso por el cuadrado del cambio de voltaje, su motor se vuelve menos capaz de reaccionar a cualquier cambio en la carga. El resultado es un aumento en el deslizamiento (no una disminución) y cuando aumenta el deslizamiento, el motor consume más corriente, pero en este caso sin producir suficiente par para volver a la velocidad de diseño, por lo que se sobrecarga y posiblemente se detenga.
Sin embargo, SI la CARGA se reduce al mismo tiempo, el motor puede funcionar bien. Por ejemplo, si la carga es una máquina centrífuga (cuadrática) como una bomba o un ventilador, reducir el voltaje y disminuir el par da como resultado una velocidad más baja. Pero en ese tipo de carga, la carga en el motor cae en el CUBO del cambio de velocidad , por lo que la bomba/ventilador se acopla menos con la carga y podría funcionar así. Pero tenga en cuenta que el par cae en el cuadrado del VOLTAJE y la carga cae en el cubo de la VELOCIDAD, no son lo mismo y la dinámica compleja hace que esta sea una situación muy difícil de controlar con precisión, entonces si algo en la carga cambios, es posible que el motor no pueda entregar más torque y se detenga.
Que la gente intente aprovechar el problema del cableado del motor Wye-Delta que mencionó, dejando deliberadamente el motor en Wye, que aplica efectivamente un 58% de voltaje a los devanados. Esto reduce el par de funcionamiento al 58 %, pero reduce el par de torsión PICO al 33 % (0,58 al cuadrado). El 33 % del par máximo del 200 % es el 66 % de FLT. Por lo tanto, el par de funcionamiento es el 58 % de FLT, pero el par de ACELERACIÓN es solo el 66 % de FLT y el motor puede detenerse fácilmente si hay algún cambio en la carga.
AJN
Lucas Barth
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