Pérdidas del núcleo en el motor de inducción

La velocidad de un motor de inducción es controlada por la frecuencia del suministro de CA. Una frecuencia más alta significa una velocidad más alta. Dado que la inductancia del estator es fija, una frecuencia más alta reduce las corrientes de magnetización que fluyen en el estator.

Esto, a su vez, reduce la aparición de saturación del núcleo (causada por esas corrientes de magnetización). Y, a su vez, las pérdidas de núcleo disminuyen.

La inductancia de la desviación es causada por esos giros del estator que no se acoplan magnéticamente al rotor. La inductancia perdida no es una pérdida de potencia como tal; simplemente reduce la potencia que se puede alimentar al rotor desde la fuente de CA. Debido a que es una inductancia, a medida que aumenta la frecuencia de operación, la reactancia también aumenta y esto, a su vez, reduce la capacidad de empujar la potencia hacia el rotor.

Aquí está el circuito equivalente de un motor inductor (se muestra una fase): -

El inductor marcado \ $ jX_m \ $ es la inductancia de magnetización a la que me refiero. El inductor marcado \ $ jX_1 \ $ es la inductancia de fuga del estator. También se debe tener en cuenta que también hay un inductor de fugas en el rotor, \ $ jX_2 \ $

Es importante tener en cuenta lo que significa "aumentamos la velocidad".

La respuesta dada por Andy aka supone que la velocidad aumenta al aumentar la frecuencia de la potencia aplicada por encima de la frecuencia normal de la red eléctrica para la cual está diseñado el motor. También asume que esto se hace sin aumentar el voltaje. Ese es un modo de operación que es comúnmente proporcionado por unidades de frecuencia variable (VFD).

Con un VFD, el motor normalmente arranca a baja tensión y frecuencia, con una relación de tensión a frecuencia relativamente constante para la operación entre la frecuencia de arranque y la frecuencia nominal normal del motor. Para ese modo de operación, las pérdidas de núcleo aumentan a medida que aumenta la velocidad. A medida que aumenta la frecuencia, el voltaje se ajusta para mantener una corriente de magnetización constante, pero el aumento en la frecuencia aumenta las pérdidas aunque el flujo no esté aumentando. Los motores a veces se accionan por encima de la frecuencia de energía normal en este modo de operación.

También puede haber una pregunta sobre qué sucede a medida que aumenta la velocidad cuando se arranca el motor al conectarlo directamente a las líneas de alimentación, el inicio del DOL. En ese caso, la corriente del rotor es inicialmente alta y a la misma frecuencia que la potencia aplicada. Eso significa grandes pérdidas de núcleo en el rotor. A medida que el motor se acelera, la corriente del rotor y la frecuencia del rotor disminuyen. Por lo tanto, las pérdidas del núcleo del rotor a toda velocidad son muy bajas. Las pérdidas del rotor no cambian mucho. La pérdida total de núcleo disminuiría.

Las pérdidas por pérdidas se definen como pérdidas distintas de las pérdidas convencionales, pérdidas I ^ 2xR, pérdidas en el núcleo, pérdidas por fricción y pérdidas por viento. Hay una serie de fuentes de pérdidas perdidas. Las pérdidas pueden deberse a las corrientes armónicas relacionadas con las ranuras del rotor, las corrientes del rotor que fluyen en el hierro del rotor, las corrientes de Foucault inducidas en los conductores y los componentes estructurales y otros fenómenos. No está del todo claro por qué esas pérdidas aumentarían o disminuirían con la velocidad.

La pérdida por fricción es prácticamente proporcional a la velocidad, ya que representa un par constante. Un par constante multiplicado por una velocidad creciente es una potencia creciente directamente proporcional. Un par de carga que también aumenta con la velocidad agregaría algo a la pérdida.

La pérdida de viento es la potencia necesaria para hacer girar los ventiladores de autoenfriamiento internos y externos o las aletas del rotor. También se incluye cualquier otra resistencia aerodinámica que actúe sobre el rotor. Eso es similar a la conducción de un ventilador, por lo que el par requerido es proporcional al cuadrado de la velocidad y la potencia requerida es proporcional al cubo de la velocidad.