MOTOR DE ROTOR BOBINADO Los motores de rotor bobinado están dentro de la clasificación de las maquinas asíncronas. En los motores de rotor bobinado, el circuito eléctrico se construye devanando los conductores sobre las ranuras (Abiertas o Semi-abiertas), distribuida a lo largo de la periferia exterior del cilindro de chapas magnéticas que constituye dicho rotor. Por lo general, se trata de un circuito trifásico conectado en estrella cuyos terminales están conectados a unos anillos rosantes, aislado entre sí, colocados sobre el eje. Estos anillos permiten que, mediante unas escobillas fijas que hacen contactos sobre ellos, se tenga axeso al circuito rotórico para, por ejemplo. Modificar sus características mediante la adición de resistencias.
Figura 01. Motor de Rotor Bobinado
FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE ROTOR BOBINADO Debido a que las características del motor de inducción depende de la resistencia es posible variar esta si embobinamos el motor y le hacemos una conexión externa a través de anillo. Aumentando la resistencia del rotor a través de resistencia externa podemos conseguir:
Mayor torque de arranque Menor corriente de arranque Podemos cambiar la velocidad en un mayor rango.
Además podemos Mejorar la eficiencia si almacenamos esa energía disipada en las resistencias. Los motores de rotor bobinado también posibilitan el aumento de su resistencia rotórico a través de la utilización de una resistencia externa variable (reóstato), conectada al circuito rotórico, aumentando el conjugado de partida con corriente relativamente baja. El motor parte con las escobillas bajadas y los anillos colectores no cortocircuitados, lo que debe ser garantizado por el intertrabado de las llaves fin de curso de señalización, localizadas en los conjuntos de movimiento de estos componentes. En la medida en que el motor va ganando velocidad, el reóstato debe disminuir su resistencia progresivamente hasta alcanzar el menor valor posible y entonces el mismo debe ser cortocircuitado y de esta manera el motor entrara en funcionamiento con un arranque nominal sin provocar caídas de tensión (pérdidas para la industria).
Figura 02. Funcionamiento de las escobillas en un motor de rotor bobinado.
PARTES DEL MOTOR DE ROTOR BOBINADO ESTATOR: es similar o igual al del motor jaula de ardilla. Tiene 3 devanados en el estator y cada uno esta desfasado a 120°.
Figura 03. Estator de un motor bobinado con desfase a 120° entre cada polo.
ROTOR: los devanados del rotor son similares a los del estator con el que esta asociado. El número de fases del rotor no tiene por qué ser el mismo que el del estator, lo que si tiene que ser igual es el número de polos. Los devanados del rotor están conectados a anillos colectores montados sobre el mismo eje.
Figura 04. Rotor bobinado con sus partes constituyentes.
CARCASA: La carcasa es la parte que protege y cubre al estator y al rotor, el material empleado para su fabricación depende del tipo de motor, de su diseño y su aplicación. Así pues, la carcasa puede ser:
a) b) c) d) e)
Totalmente cerrada Abierta A prueba de goteo A prueba de explosiones De tipo sumergible
BASE: La base es el elemento en donde se soporta toda la fuerza mecánica de operación del motor, puede ser de dos tipos:
a) Base frontal
b) Base lateral
Figura 05. Base frontal, lateral de un motor de rotor bobinado.
CAJA DE CONEXIONES: Por lo general, en la mayoría de los casos los motores eléctricos cuentan con caja de conexiones. La caja de conexiones es un elemento que protege a los conductores que alimentan al motor, resguardándolos de la operación mecánica del mismo, y contra cualquier elemento que pudiera dañarlos.
Figura 06. Caja de conexiones de un motor de rotor bobinado. COJINETES: Contribuyen a la óptima operación de las partes giratorias del motor. Se utilizan para sostener y fijar ejes mecánicos, y para reducir la fricción, lo que contribuye a lograr que se consuma menos potencia. Los cojinetes pueden dividirse en dos clases generales:
Cojinetes de deslizamiento: Operan basándose en el principio de la película de aceite, esto es, que existe una delgada capa de lubricante entre el eje y la superficie de apoyo.
Figura 07. Cojinetes de deslizamiento. a) b) c) d) e)
Cojinetes de rodamiento: Se utilizan preferentemente en lugar de los cojinetes de deslizamiento por varias razones: • Tienen un menor coeficiente de fricción, especialmente en el arranque. • Son compactos en su diseño • Tienen una alta precisión de operación. • No se desgastan tanto como los cojinetes de tipo deslizante. • Se remplazan fácilmente debido a sus tamaños estándares
Figura 08. Cojinetes tipo rodamientos.
DESPIECE DE MOTOR DE ROTOR BOBINADO
Figura 09. Despiece de un motor de rotor devanado.
TIPOS DE CONEXIONES DEL MOTOR DE ROTOR BOBINADO Su placa de bornes y esquema de conexión son:
Como características principales están el tener un alto par de arranque, menor intensidad de arranque y un mejor y más fácil regula miento de velocidad.
INCONVENIENTES CON LOS MOTORES DE ROTOR BOBINADO Los principales inconvenientes o desventajas de los motores de rotor bobinado son: 1. Son más caros que los motores jaula de ardilla. 2. Tiene un lapso de mantenimiento técnico muy corto. 3. La mayor parte de averías se dan por fallas o desgaste mecánicos de las escobillas debido a que se encuentran rosando al rotor. 4. Sensibilidad a oscilaciones de tensión.