Los motores de CA monofásicos son un tipo común de equipo eléctrico en varias industrias. La gran mayoría de los motores alimentados por la principal fuente de energía para el hogar o la industria ligera son monofásicos. Una de las claves es seleccionar el tamaño de motor correcto según la aplicación. La mayoría de las aplicaciones de control de motores requieren el control de velocidad de los motores de inducción monofásicos porque no solo proporciona velocidad variable, sino que también reduce el consumo de energía y el ruido audible. El artículo presentará principalmente el conocimiento relevante del controlador de motor monofásico.
Los motores monofásicos se utilizan ampliamente en hogares, oficinas, talleres de fábricas, etc., porque la energía entregada a la mayoría de las casas y oficinas es monofásica. Además, los motores monofásicos son confiables, de bajo costo, de estructura simple y fáciles de mantener.
La mayoría de los motores de inducción monofásicos son unidireccionales, lo que significa que están diseñados para girar en una dirección. Añadiendo bobinados adicionales, relés e interruptores externos, o añadiendo un mecanismo de engranajes, se puede cambiar la dirección de rotación. El uso de un sistema de control basado en microcontroladores puede agregar cambios de velocidad al sistema. Además de la opción de cambio de velocidad, también se puede cambiar el sentido de rotación, dependiendo del algoritmo de control del motor utilizado.
Principio de funcionamiento del controlador de motor monofásico
El principio de funcionamiento del controlador del controlador de motor monofásico se basa en la secuencia de operación de conmutación de algunos interruptores de potencia, es decir, el tiristor. La forma en que se enciende el tiristor permite que la carga se conecte a la fuente de alimentación de CA durante una parte de cada medio ciclo del voltaje de entrada. Por lo tanto, el voltaje de salida sigue la porción de voltaje de CA de entrada de la carga conectada a la fuente de alimentación. De esta forma, se controla la tensión de salida.
Controlador de motor monofásico
Cuando el estator de un controlador de motor monofásico es alimentado por una fuente de alimentación monofásica, genera un flujo magnético alterno en los devanados del estator. De acuerdo con la ley de inducción electromagnética de Faraday &, la corriente alterna que fluye a través de los devanados del estator inducirá corriente en la barra del rotor (del rotor de jaula de ardilla). Esta corriente inducida en el rotor también produce un flujo magnético alterno.
Incluso después de configurar los dos flujos magnéticos alternos del controlador, el motor aún no puede arrancar. Sin embargo, si el rotor se pone en marcha inicialmente por una fuerza externa en cualquier dirección, el motor acelerará a su velocidad y mantendrá su velocidad nominal. Este comportamiento de los motores monofásicos se puede explicar mediante la teoría de rotación de campo dual.
Tipos de motores de inducción monofásicos
Los motores de inducción monofásicos se utilizan ampliamente en aplicaciones en las que solo se dispone de energía monofásica. Estos dispositivos se fabrican en el rango de varios kilovatios para cumplir con los requisitos de diversas aplicaciones, como ventiladores de techo, batidoras de alimentos, refrigeradores, aspiradoras, taladros eléctricos portátiles, secadores de pelo, etc. se analizará brevemente a continuación. Según el modo de arranque, los tipos básicos de motores asíncronos monofásicos son: motores de fase dividida, motores de arranque por condensador, motores de funcionamiento por condensador de imán permanente y otros tipos.
El motor de inducción de fase dividida es uno de los motores de inducción monofásicos más utilizados. Los componentes principales de un motor de fase dividida incluyen el devanado principal, el devanado auxiliar y el interruptor centrífugo. Es una disposición simple que establece un campo magnético giratorio al proporcionar dos devanados en el mismo núcleo del estator. El devanado auxiliar o de arranque tiene una resistencia en serie, por lo que su impedancia se convierte esencialmente en una alta resistencia. Su método de bobinado es diferente del bobinado principal, pero en comparación con el bobinado principal, tiene menos vueltas y un diámetro mucho menor.
Los motores de inducción con arranque por condensador son similares a los motores de fase dividida, pero un condensador está conectado en serie con el devanado auxiliar. Ésta es una versión mejorada de un motor de fase dividida. Dado que el condensador absorbe la corriente principal, el uso del condensador aumenta el ángulo de fase entre las dos corrientes (corriente principal y corriente auxiliar), aumentando así el par de arranque. Esta es la razón principal para utilizar condensadores en motores de inducción monofásicos.
Controlador de motor monofásico
El motor de inducción con condensador de imán permanente también se denomina motor de funcionamiento con condensador, en el que un condensador bajo está conectado en serie con el devanado de arranque y no se retira del circuito incluso en el estado de funcionamiento. Debido a esta disposición, no se requiere un interruptor centrífugo. El condensador puede funcionar de forma continua. Los condensadores de bajo valor producen un mayor desplazamiento de fase principal, pero la corriente de arranque total es menor. Por lo tanto, el par de arranque producido por estos motores será mucho más bajo que el par de arranque de los motores con arranque por condensador.
El artículo presenta principalmente el principio de funcionamiento del controlador de motor monofásico. Al examinar el texto completo, puede comprender que el principio de funcionamiento de cualquier controlador de voltaje se basa en la secuencia de operación de conmutación de algunos interruptores de potencia, es decir, el tiristor. La forma en que se enciende el tiristor permite que la carga se conecte a la fuente de alimentación de CA durante una parte de cada medio ciclo del voltaje de entrada.
