Los motores asíncronos, o motores de inducción, son uno de los motores más utilizados en cuanto a este tipo de máquinas se refiere. Estos suelen ser bastante más económicos y su mantenimiento es más sencillo comparado con otras opciones. Dependiendo de su rotor —o turbina de la máquina— los motores asíncronos pueden ser de dos tipos: los motores asíncronos de jaula de ardilla y los motores asíncronos de anillos rozantes. También podemos encontrar los motores asíncronos trifásicos y los motores asíncronos monofásicos. En este artículo te explicamos todo lo que tiene que ver con el motor asíncrono, qué son y para qué sirven, así como las diferencias entre los diferentes tipos de motores asíncronos y la diferencia entre motor síncrono y asíncrono, entre otras.
Qué son los motores asíncronos
Los motores asíncronos o de inducción son aquellos que funcionan mediante corriente alterna, necesaria para poder producir la torsión del motor. Estos motores, a diferencia de los motores síncronos no necesitan una conmutación mecánica para funcionar, razón por la cual pueden funcionar con cualquier toma de corriente alterna, como la de la red eléctrica general o la de los paneles solares —en el caso de instalaciones solares fotovoltaicas aisladas o las conectadas a la red—. En el caso de los motores asíncronos, el rotor gira a una velocidad diferente a la del campo magnético del estátor —parte fija de la máquina dónde se encuentra el rotor—. La diferencia entre las velocidades del campo magnético son las que ocasionan el movimiento del rotor, como vemos a continuación.
Cómo funciona un motor asíncrono
Los motores asíncronos funcionan mediante el principio de inducción mutua de Faraday. Lo que ocurre es que al aplicar una corriente alterna trifásica a las bobinas inductoras del motor asíncrono se produce un campo magnético giratorio —también conocido como campo rotante—. El campo rotante genera tensiones eléctricas debido a que gira alrededor del rotor del motor —campo estatórico—. Estas acaban convirtiéndose en corrientes eléctricas que circulan en el propio rotor. De manera paralela, las corrientes eléctricas inducidas por el campo rotante acaban generando otro campo magnético con velocidad diferente —en el campo rotórico—. La diferencia de estas velocidades relativas de campo estatórico y rotórico son las hacen que el rotor entre en movimiento —la velocidad del rotor, nunca alcanza la del campo rotante—.
Esta diferencia de velocidad se conoce como deslizamiento y puede ser calculada mediante una fórmula matemática. Los motores asincrónicos reciben este nombre por la diferencia entre la velocidad del rotor y la del campo rotante —campo magnético giratorio—. Finalmente, el poder mecánico de rotación generado por el rotor es transferido a través de un eje de potencia. La pérdida de energía generada en este aparato es disipada como calor, por lo que cada motor asíncrono cuenta con un ventilador en el extremo para encargarse de disipar el calor lo máximo posible. Los motores asíncronos, como hemos visto, funcionan con una inducción, no necesitan energía eléctrica directa para poner en movimiento al rotor, por lo que son motores de arranque automático.
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Ver tiendaTipos de motores asíncronos
Como comentábamos, podemos encontrar motores asíncronos de varios tipos. Dependiendo del rotor:
- Motores asíncronos de jaula de ardilla: A diferencia de un bucle cerrado o un bucle simple, estos motores utilizan una pieza muy similar a una jaula de ardilla donde se produce el campo magnético rotativo. Esta pieza es la que recubre el rotor del motor asíncrono. La corriente es inducida en barras de una jaula de ardilla que se ayudan con láminas finas con núcleo de hierro.
- Motores asíncronos de anillos rozantes: Este tipo de motores necesitan una baja corriente de arranque —pequeña inducción—. Los mismos se recomiendan para aplicaciones con elevada inercia rotativa, como son los molinos eléctricos. Los anillos rozantes, en este caso, sirven para conectarse desde el exterior al circuito eléctrico que está integrado en el rotor. Se tratan de resistencias externas.
Dependiendo del campo magnético generado:
- Motores asíncronos trifásicos: Es el más utilizado. El mismo se compone de un estátor que se fabrica apilando láminas de acero de ranuras finas altamente permeables dentro de un marco de acero o de hierro fundido. Los devanados van a través de las ranuras del estátor. Es este caso, el campo magnético giratorio es diferente al del campo magnético giratorio del rotor.
- Motores asíncronos monofásicos: En el caso del motor asíncrono monofásico el estátor tiene un devanado monofásico y el rotor es de jaula de ardilla. A diferencia de los motores asíncronos trifásicos, estos son de menor potencia. En este caso el campo magnético generado es igual a la suma de los dos campos giratorios —el estatórico y el rotórico—. Por esta razón, estos motores asíncronos monofásicos no arrancan por sí solos y necesitan de una resistencia o condensador para poder ponerse en marcha.
Cómo saber si un motor es síncrono o asíncrono
La diferencia entre motor síncrono y asíncrono radica en la velocidad del campo electromagnético. Mientras que en el asíncrono, o de inducción, el rotor gira ligeramente más despacio que el campo rotante; en el motor síncrono, el campo magnético y el rotor tienen la misma velocidad de giro. El motor síncrono funciona de manera más sencilla. El eje de rotación gira en el mismo sentido y a la misma velocidad que el campo magnético generado tras inyectar una corriente eléctrica. Otra de las diferencias entre motor síncrono y asíncrono es que en el último, el rotor cuenta con láminas de hierro que sirven para ayudar la inducción del rotor y para que la pérdida de corriente sea mínima.
Para qué se utilizan los motores asíncronos
La función principal de los motores asíncronos o de inducción es la de generar energía mecánica a partir de energía eléctrica. Estos motores suelen ser empleados en electrodomésticos, así como en aparatos de uso diario o vehículos eléctricos para el desplazamiento. Estos motores funcionan perfectamente con la corriente alterna del hogar y la de las viviendas con instalaciones solares aisladas que se abastecen de la energía obtenida por los paneles fotovoltaicos a través de reguladores de carga y de las baterías.