5. Motors de Corrent Altern (CA)

Ens centrem en el motor asíncron trifàsic o motor d’inducció trifàsic, que és el motor industrial per excel.lència. Els motors asíncrons són màquines rotatives de flux variable i sense col·lector. 

El camp inductor està generat per corrent altern. Generalment, l'inductor està en l'estator i l'induït al rotor.

Són motors que es caracteritzen degut a aquestes  principals avantatges que fan que sigui molt utilitzat en la indústria:

-Són mecànicament senzills de construir, la qual cosa els fa molt robustos i senzills, tot i així necessiten manteniment.

-Són barats.

-En el cas de motors trifàsics, no necessiten arrencadors (arrenquen per si sols a connectar-la xarxa trifàsica de alimentació).

-No es veuen sotmesos a vibracions per efecte de la transformació d'energia elèctrica en mecànica, ja que la potència instantània absorbida per una càrrega trifàsica és constat i igual a la potència activa. 

Com a inconvenients podem dir que són motors que tenen baixos parells d'arrencada, que presenten una zona inestable de funcionament i que el control de velocitat en amplis rangs és complex.

El funcionament dels motors asíncrons es basa en la creació d’un camp magnètic giratori. Com que la construcció i el disseny d’un imant giratori seria molt difícil i costosa, s’utilitzen 3 bobines desfasades 120º col·locades en el estàtor i connectades a un alimentador trifàsic. Aquestes bobines creen un camp magnètic "giratori" d’amplitud constant. A l’estàtor s’hi col·loca una bobina en curtcircuit, de manera que en produïr-se el “gir” del camp magnètic, la bobina queda sotmesa a una variació del flux que crea una FEM i com a conseqüència un corrent induït. Per l’acció del camp sobre el corrent es genera un parell de forces que fa girar la bobina, la qual està unida al rotor. 

D’acord amb la llei de Lenz, el corrent induït s’oposa a la causa que el provoca, per tant, la bobina girarà en el mateix sentit que el camp. El rotor gira a una velocitat inferior a la del camp, ja que si girés a la mateixa velocitat no estaria sotmesa a una variació de flux i per tant no generaria una FEM induïda. La diferència entre la velocitat del camp i la velocitat del rotor s’anomena lliscament.

Corba de parell motor-velocitat:

La gràfica superior ens mostra tot el procés de relació entre el parell i la velocitat del motor.

La corba de la gràfica superior ens mostra el parell d'encesa, el parell màxim i el parell a plena càrrega, mostrant el seu màxim seguit d'una forta vall. 

A partir de les anteriors corbes proporcionarem les següent dades:

-El parell induit del motor és zero quan està en velocitat sincrònica.

-La corba parell-velocitat és aproximadament lineal entra el buit i plena càrrega, això és així ja que quan creix el lliscament, creix linealment: el corren rotòric, el camp magnètic del rotor i el parell induit.

-El parell màxim o de desviació, equival a 2 o 3 cops el parell nominal.

-El parell d'arrencada és lleugerament major al parell de plena càrrega.

-La màquina d'inducció treballa com a generador quan la velocitat del rotos és major que la de sincronisme. Així doncs, la direcció del parell induit s'inverteix, transformant la potència mecànica en potència elèctrica.

-Per a frenar amb rapidesa el motor, commutem dos fases, és a dir ,invertir la direcció de rotació del camp magnètic. 

Aplicacions:

Els motors de corrent altern s’utilitzen molt en màquines industrials: extractors, bombes centrífugues ,premses, elevadors, compressors i altres.

També els trobem en fàbriques tèxtils i fàbriques de pòlvora degut al seu baix risc d’incendi.

Aquest video que teniu a continuació us podrà ajudar a aclarir dubtes o  millorar la idealització del seu funcionament.