EL MOTOR DE INDUCCIÓN

Los experimentos que desarrollaron unos científicos, que llevaron a cabo con los principios básicos de el electromagnetismo, y aportaron para la invención de la maquina de inducción, aquí la reseña de la cual escribiré :

MOTOR DE INDUCCIÓN

Un motor de inducción es una máquina eléctrica que convierte la  energía eléctrica en energía mecánica rotacional. Se diferencia de otros motores ya que las corrientes en su parte móvil, conocida como rotor, no son alimentadas por medio de una conexión eléctrica fija, sino más bien, son producidas por el fenómeno llamado inducción electromagnética. Este fenómeno induce corrientes en el rotor a través del flujo magnético producido en la parte estática de la máquina llamada estator.

HISTORIA

A comienzos del  siglo XIX se empezaron a desarrollar los principios básicos del electromagnetismo, gracias a los experimentos de los científicos: Oersted, Faraday, Henry, Lenz, Barlow y Maxwell. Pero son, Faraday al descubrir la ley de inducción electromagnéticas alrededor de 1831, y Maxwell formulando sus ecuaciones en 1860, los que aportaron las claves para la inminente invención de la máquina de inducción.

Galileo Ferraris, en 1885, descubrió el campo magnético giratorio, casi a la vez que Nikola Tesla, sin tener conocimientos uno de los avances del otro. Pero Tesla, fue el primero que patentó este tipo de motores en 1887. Por lo que este se considera el inventor de los mismos.

Diseño que goza de gran eficiencia, simplicidad y robustez, características que con el paso de los años llevaron a la máquina de inducción a convertirse en la más utilizada en la industria.

El desarrollo de estos motores se da en respuestas al progresivo establecimiento de los sistemas de distribución de corriente alterna sobre los de corriente directa. El motor de inducción se industrializa, se estudian en profundidad sus características, se mejoran hasta alcanzar durante treinta años del siglo XX, prácticamente los diseños actuales.

En la actualidad casi el 80% de las aplicaciones industriales son realizadas con este tipo de motores.

Uso de la electronica

Desde la invención del transistor, a finales de la década de los 40 estaban claras las limitaciones de los dispositivos termoiónicos, que habían imperado en la electrónica aplicada desde  que Fleming construyera el primer diodo de vacío de la historia. La única salida posible estaba en el desarrollo de nuevos dispositivos que utilizasen materiales sólidos, a causa de que en estos se podía modular la conductividad.

diodo de vacío

De igual manera el área eléctrica se ha visto beneficiada de la implementación de la electrónica en el área industrial de potencia.

Por consiguiente han ido evolucionando de igual manera los sistemas eléctricos tales como: sistemas arrancadores y sistemas de control de velocidad de motores; a medida de optimizar recursos y ser sistemas más confiables debido a las nuevas  tecnologías que han sido desarrolladas en las últimas décadas como el campo de los semiconductores que permite realizar acciones de control de sistemas de potencia y poder convertir procesos manuales o mecánicos a procesos automatizados a través de sistemas computarizados y automatizados por medios electrónicos.

tarjeta electrónica  

En las últimas dos décadas, el campo de la electrónica de potencia tuvo un crecimiento considerable debido a la influencia de varios factores. Los avances en la tecnología de la manufactura de semiconductores hicieron posible la mejora significativa de las capacidades de manejo de voltajes y corrientes; así como de las velocidades de conmutación de los dispositivos semiconductores de potencia.

Electricidad y sus avances

El avance tecnológico que ha tenido el área de ingeniería eléctrica tiene carácter multidisciplinario, ya que participan disciplinas básicas y tecnologías como: la electrónica  y la informatica, tanto en sus ramas de potencia y automatización, y  en las últimas décadas no se ha podido dejar de lado esta realidad.

La importancia de desarrollar un circuito electrónico enfocado en fuerza motriz, es debido a que un motor de inducción representa casi el 80% de las aplicaciones de conversión electromecánica, y en la actualidad los motores eléctricos a excepción de los motores arrancados de manera directa, necesitan un sistema electrónico de estado sólido para que sus funciones principales sean controladas tales como: arranque, paro y control de la velocidad del mismo, por lo que diseñar un prototipo electrónico basado en  la  técnica de modulación por ancho de pulso fue un gran avance en  beneficio del crecimiento científico institucional y en la capacidad de aporte a la industria.

robots industriales

El problema de los arranques directos, bruscos y violentos, ha acompañado a los motores eléctricos a lo largo de toda su historia. Con la introducción de los arrancadores suaves se pudo disponer por fin de un dispositivo sin ninguno de los inconvenientes de un arranque directo. Combinando la moderna electrónica de potencia y los circuitos digitales, se logró desarrollar una gama de nuevos arrancadores suaves que ofrece un mejor control electrónico  de la intensidad y de la tensión durante el arranque del motor.

contactor

En la actualidad, es muy común el uso de la electrónica en la vida cotidiana, típicamente en todas las áreas, el entretenimiento, los medios de comunicación, dispositivos móviles, vehículos modernos, y de igual manera el área eléctrica se ha visto beneficiada de la implementación de la electrónica en el área industrial de potencia.

podemos ver que han ido evolucionando como es el caso de los vehículos eléctricos que resuenan en la industria moderna, así como tambien sistemas eléctricos como variadores de frecuencia de alta calidad indispensables en los procesos que día a día utilizan las empresas en sus fábricas, y nuevas  tecnologías que han sido desarrolladas en las últimas décadas como el campo de los semiconductores que permite realizar acciones de control de sistemas de potencia y poder convertir procesos manuales o mecánicos a procesos automatizados a través de sistemas computarizados y automatizados por medios electrónicos, un ejemplo de esto en la siguiente imagen de un vehículo híbrido.

vehículo híbrido con tecnología  

Existen muchos tipos de controladores electrónicos, la mayoría se pueden agrupar en las siguientes clases: cambiadores de frecuencia estáticos, sistemas rectificadores-inversores con conmutación de línea, sistemas rectificadores-inversores con auto conmutación y sistemas de modulación por ancho de pulso, los cuales se basan en el mismo principio que es controlar la velocidad de un motor de inducción  por medio de la variación de la frecuencia.

Sin embargo debido al mayor precio de los motores de CD y a sus costos de mantenimiento, a veces se hace necesario adquirir un variador de frecuencia  que sea capaz de controlar la velocidad de un motor de CA.

Se puede obtener un control satisfactorio de la velocidad sólo cuando se varía la frecuencia de suministro, mientras se varía el voltaje de suministro.

Si la fuente es la línea de servicio de 60 Hz CA, la variación de frecuencia es una tarea mucho más difícil que la variación del voltaje. Siempre que se emplea el control de velocidad por frecuencia variable, la magnitud del voltaje debe aumentarse o disminuirse en proporción con la frecuencia; esto es mantener constante la relación V/f también denominado control escalar, con lo cual el flujo y por tanto el torque nominal de dicha máquina permanecerán constantes.