CAMPO ROTANTE UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTROTECNIA GENERAL “A” (65.03) CURSO 2 CAMPO ROTANTE

podría tener ninguna aplicación industrial como motor” Campo Magnético Giratorio: En la Universidad de Turin (Italia),Galileo Ferraris (1885) descubrio la generación de un campo giratorio a partir de un bobinado fijo en el espacio mediante el cual hacía girar un disco de cobre. La Academia de Ciencias de Turín declaró: “un dispositivo basado en ese principio no podría tener ninguna aplicación industrial como motor” El Ing. Nikola Tesla (Servio) (1853-1943) sin conocer lo hecho por Ferraris,construyó un motor a inducción, George Westinghouse contrató a Tesla y le compró la patente, construyendo en 1893 un motor de 300 CV.

Características básicas: Si recordamos una de las propiedades de los sistemas trifásicos es la de generar campos magnéticos giratorios con bobinados fijos. Colocando tres bobinas con sus ejes dispuestos a 120º entre sí, conectadas en estrella, y alimentándolas con un sistema trifásico, obtenemos un campo magnético giratorio.

donde: nS velocidad sincrónica en rpm f frecuencia de red en Hz T S R ~ o nS B o’ donde: nS velocidad sincrónica en rpm f frecuencia de red en Hz pp número de pares de polos En este caso reemplazando:

Si en el interior del campo magnético que generamos, se coloca un elemento conductor, se inducen en él fems(Faraday) que darán lugar a la aparición de corrientes. Al tener corrientes dentro de un campo magnético, se producirán fuerzas sobre el conductor( F = I.L  B) que tratarán de moverlo de modo de evitar la variación de flujo (Lenz) (similar al concepto de inercia de los cuerpos). El conductor que gira o “rotor” lo hará a una velocidad “n” muy próxima a la velocidad del campo giratorio “nS”, pero nunca alcanzará dicha velocidad. Este “retraso” se produce porque allí reside el principio físico de funcionamiento del motor: para que las líneas de campo magnético corten al conductor del rotor, deben sobrepasarlo.

Estator de una máquina asincrónica trifásica: vista en corte X Final Fase R Comienzo Fase R X V Y Comienzo Fase S Final Fase S W Z Comienzo Fase T Final Fase T

iR iT iT iS iR iS t=t0 t = t1 t = t2 t = t3 t = t4 0° 90° 180° 270° 360° iR iS iR ( t ) = IM sen w t iS ( t ) = IM sen ( w t – 120° ) iT( t ) = IM sen ( w t – 240° ) t=t0 t = t1 t = t2 t = t3 t = t4

X U V Y W Z BS (t) BT (t) B (t) Tiempo t0

X U V Y W Z BS (t) BT (t) BR (t) B (t) Tiempo t1

X U V Y W Z BS (t) BT (t) B (t) Tiempo t2

X U V Y W Z BS (t) BT (t) BR (t) B (t) Tiempo t3

X U V Y W Z BS (t) BT (t) B (t) Tiempo t4=t0

HR ( t ) = HM sen iR ( t ) = IM sen w t [ A ] iS ( t ) = IM sen ( w t – 120° ) [ A ] iT( t ) = IM sen ( w t – 240° ) [ A ] HR ( t ) = HM sen w t 0° [ A . Vueltas / m ] HS ( t ) = HM sen (wt – 120° ) 120° [ A. Vueltas / m ] HT ( t ) = HM sen (wt – 240° ) 240° [ A. Vueltas / m ] BR ( t ) = BM sen wt 0° [ T ] B S ( t ) = BM sen (wt – 120° ) 120° [ T ] BT ( t ) = BM sen (wt – 240° ) 240° [ T ] B total ( t ) = ( 1.5 BM sen wt ) x + ( 1.5 BM cos wt ) y B total = BR + BS + BT

B (giratorio) S B F F IM IM Cupla Motora IM B F x IM

Bibliografía: Ing. Norberto A. Lemozy, Apunte Campo Magnético Giratorio Ing. Alejandro E. de los Ríos, Presentación Campo Rotante Ing. Salvador L. Barbieri, Explicación TP Nº 4 Cátedra Electrotecnia General A. Museo de Física de Milán (Italia): Campo Rotante (Galileo Ferraris)