¿Cuál es la relación entre voltaje y velocidad en un motor de inducción?

Answer 1

En un motor de inducción, la frecuencia es la velocidad, la corriente es el par y el voltaje es la capacidad de hacer el par.

¿Qué significa eso exactamente?

Cada motor está diseñado para producir un par específico a una velocidad específica mientras opera a un voltaje y frecuencia específicos mientras se consume una cantidad específica de corriente. Estos valores están definidos por la placa de identificación del motor. Cambie cualquier variable, y al menos una, posiblemente más otras variables cambiarán. Como señala Loring Chien, variar la carga aplicada cambiará la velocidad de salida real del motor. Una carga más ligera resultará en una velocidad más alta, una carga más pesada en una velocidad más baja. Lo que también cambiará es la cantidad de corriente que consume el motor a medida que varía el par.

Hay dos componentes en la corriente que consume el motor. Una parte se dedica a crear el campo magnético alrededor del estator. La otra parte se dedica a hacer trabajo, es decir, a producir torque. (Consulte la respuesta de Kevin Baker a ¿Qué es la potencia real, reactiva y aparente?). La parte que interviene en la creación del campo magnético es prácticamente fija, en función de la frecuencia y el voltaje aplicados, y la impedancia total del motor (resistencia, reactancia inductiva y reactancia capacitiva). Si la frecuencia se mantiene fija y el voltaje se reduce, la corriente responsable del campo magnético también se reduce, el campo magnético se debilita y se reduce la capacidad del motor para generar el par. Si el voltaje se reduce en un motor bajo carga, el rotor se deslizará más, el motor extraerá más corriente (tratando de hacer el mismo par con menos campo magnético para trabajar) y funcionará más caliente.

Answer 2

Solo indirecto. La velocidad se basa en la frecuencia de la línea multiplicada por el número de polos menos el deslizamiento inducido por la carga.

Sin carga habrá poco deslizamiento. Con una carga grande que se aproxima al índice de carga del 100% del motor, habrá aproximadamente un deslizamiento del 10-15%. Por ejemplo, el producto de frecuencia de polos puede ser de 3600 RPM, pero el motor girará aproximadamente un 10% menos de 3240 RPM.

El voltaje si está cerca del voltaje nominal no tendrá ningún efecto en la velocidad. Sin embargo, si el voltaje de la línea está significativamente por debajo del voltaje nominal, el motor se sobrecalentará debido al consumo excesivo de corriente y se quedará sin energía: el motor comenzará a detenerse y la velocidad caerá precipitadamente, a cero si el voltaje es lo suficientemente bajo.

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Este es un diagrama de velocidad del motor de inducción clásico. La parte verde dentro del círculo es el rango de operación normal. La velocidad pasará de aproximadamente el 100% al 85% en el rango de carga del 0% al 100%.

Answer 3

La velocidad está determinada por la frecuencia de suministro y el número de polos. La carga normal provocará un deslizamiento que desacelerará ligeramente el motor. El voltaje puede variar entre 10 y 12% antes de que comiencen los problemas. Si el voltaje cae por debajo de los valores nominales, el motor mantendrá la velocidad pero comenzará a extraer una corriente excesiva y a calentarse. Si el voltaje cae aún más, puede detenerse o destruirse a sí mismo. Los dispositivos de protección deben desactivar el motor antes de que esto suceda.

Answer 4

Depende de la carga. El aumento del voltaje generalmente aumentará la potencia de salida, si la carga es, por ejemplo, de par constante, esto aumentará la velocidad.