Tipos de motores de inducción monofásicos (fase dividida, arranque por condensador, funcionamiento por condensador)

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Ultima edición el 21 septiembre, 2023

Los motores de inducción monofásicos son uno de los tipos de motores eléctricos más comunes en la industria. Este tipo de motor es ampliamente utilizado en aplicaciones domésticas e industriales debido a su bajo costo y facilidad de mantenimiento. Los motores de inducción monofásicos se utilizan para una amplia variedad de aplicaciones, desde la alimentación de electrodomésticos hasta la conducción de maquinaria pesada.

Existen tres tipos principales de motores de inducción monofásicos: el motor de fase dividida, el motor de arranque por condensador y el motor de funcionamiento por condensador. Cada uno de estos tipos de motores tiene sus propias características únicas y se utiliza en diferentes aplicaciones.

En este artículo, exploraremos en detalle los tres tipos de motores de inducción monofásicos y analizaremos sus ventajas y desventajas. También discutiremos cómo funcionan estos motores y qué factores deben considerarse al seleccionar el tipo de motor adecuado para una aplicación específica.

Indice de contenidos

:

Tipos de motores de inducción monofásicos

Los motores de inducción monofásicos son aquellos que se alimentan con una sola fase de corriente alterna. Este tipo de motores se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, desde electrodomésticos hasta herramientas eléctricas.

Existen diferentes tipos de motores de inducción monofásicos, entre los cuales destacan los siguientes:

Motor de fase dividida

Este tipo de motor se caracteriza por tener dos bobinas: una principal y otra auxiliar. La bobina auxiliar se encuentra conectada en serie con un capacitor, lo que produce una desfasaje en la corriente y genera un campo magnético rotativo. Este campo magnético hace que el motor gire.

Este tipo de motor es utilizado en aplicaciones de baja potencia, como ventiladores y bombas de agua.

Motor de arranque por condensador

Este tipo de motor funciona de manera similar al motor de fase dividida, pero en lugar de tener una bobina auxiliar, cuenta con un capacitor de arranque conectado en serie con la bobina principal. El capacitor se desconecta automáticamente una vez que el motor alcanza su velocidad de operación.

Este tipo de motor se utiliza en aplicaciones con cargas más pesadas, como compresores y herramientas eléctricas.

Motor de funcionamiento por condensador

Este tipo de motor cuenta con un capacitor permanente conectado en serie con la bobina principal. El capacitor produce un desfasaje en la corriente y genera un campo magnético rotativo, lo que hace que el motor gire.

Este tipo de motor se utiliza en aplicaciones de baja potencia, como ventiladores y bombas de agua.

El tipo de motor que se elija dependerá de la potencia necesaria y del tipo de carga que se esté utilizando.

Características del motor de inducción monofásico

El motor de inducción monofásico es uno de los tipos más populares de motores eléctricos. Se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, desde electrodomésticos hasta maquinaria industrial. Las características del motor de inducción monofásico incluyen:

1. Fácil instalación:

El motor de inducción monofásico es fácil de instalar debido a su diseño simple. Solo requiere una fuente de energía monofásica y un circuito de arranque para ponerlo en marcha.

2. Bajo costo:

El motor de inducción monofásico es uno de los tipos más económicos de motores eléctricos disponibles en el mercado. Esto los hace populares para aplicaciones que requieren motores de bajo costo.

3. Bajo mantenimiento:

El motor de inducción monofásico no tiene escobillas ni anillos deslizantes, lo que significa que requiere poco o ningún mantenimiento. Esto los hace ideales para aplicaciones en las que el mantenimiento es difícil o costoso.

4. Funcionamiento suave:

El motor de inducción monofásico funciona suavemente debido a su diseño. Esto significa que produce menos vibraciones y ruido que otros tipos de motores eléctricos. Además, su operación es más silenciosa y eficiente.

5. Eficiencia energética:

El motor de inducción monofásico es altamente eficiente en términos de consumo de energía. Esto los hace ideales para aplicaciones que requieren un uso prolongado y continuo.

6. Varias opciones de diseño:

El motor de inducción monofásico viene en diferentes diseños, como el motor de fase dividida, el motor de arranque por condensador y el motor de funcionamiento por condensador. Cada uno tiene sus propias características y aplicaciones específicas. Por ejemplo:

  • Motor de fase dividida: utilizado en aplicaciones de baja potencia, como ventiladores, bombas de agua y herramientas eléctricas.
  • Motor de arranque por condensador: utilizado en aplicaciones de potencia media, como compresores de aire, bombas de agua y lavadoras.
  • Motor de funcionamiento por condensador: utilizado en aplicaciones de alta potencia, como cortadoras de césped, sierras circulares y equipos de construcción.
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Conclusión:

El motor de inducción monofásico es una opción popular para una amplia variedad de aplicaciones debido a su fácil instalación, bajo costo, bajo mantenimiento, funcionamiento suave, eficiencia energética y varias opciones de diseño. Con su amplio rango de potencia y aplicaciones, el motor de inducción monofásico es una opción confiable y económica para muchas necesidades de motor eléctrico.

Principio de funcionamiento

Los motores de inducción monofásicos funcionan gracias a la interacción de dos campos magnéticos: uno producido por la corriente alterna que llega por la línea de alimentación y otro producido por la corriente que circula por las bobinas del rotor. La corriente que circula por las bobinas del rotor se produce gracias al fenómeno de inducción electromagnética.

Tipos de motores de inducción monofásicos

Fase dividida

En el motor de inducción monofásico de fase dividida, se utiliza un devanado auxiliar en el estator para crear un desfase entre los dos campos magnéticos. Este desfase hace posible que el motor arranque y funcione con una sola fase.

Ejemplo: Este tipo de motor se utiliza en ventiladores, bombas de agua y herramientas eléctricas de baja potencia.

Arranque por condensador

En el motor de inducción monofásico con arranque por condensador, se utiliza un condensador que se conecta en serie con el devanado auxiliar. Este condensador crea un desfase adicional y permite que el motor alcance una velocidad cercana a la sincronización. Una vez que el motor ha alcanzado esta velocidad, el condensador se desconecta y el motor continúa funcionando con una sola fase.

Ejemplo: Este tipo de motor se utiliza en compresores, bombas de agua y herramientas eléctricas de mediana potencia.

Funcionamiento por condensador

En el motor de inducción monofásico con funcionamiento por condensador, se utiliza un condensador que se conecta en paralelo con el devanado principal. Este condensador crea un desfase que hace posible el funcionamiento del motor con una sola fase.

Ejemplo: Este tipo de motor se utiliza en ventiladores, bombas de agua y herramientas eléctricas de alta potencia.

Ventajas

Ventajas

Los motores de inducción monofásicos son una de las opciones más populares para una amplia variedad de aplicaciones industriales y comerciales. A continuación, se presentan algunas de las ventajas más destacadas de los distintos tipos de motores de inducción monofásicos:

Motores de fase dividida

  • Son económicos en comparación con otros tipos de motores eléctricos.
  • Son fáciles de fabricar y mantener, lo que los convierte en una excelente opción para aplicaciones de bajo costo y bajo mantenimiento.
  • Tienen una alta eficiencia energética y una larga vida útil.
  • Se utilizan ampliamente en aplicaciones de baja potencia, como ventiladores, bombas y compresores.
  • Se pueden controlar fácilmente mediante el uso de reguladores de velocidad.

Motores de arranque por condensador

  • Son más eficientes que los motores de fase dividida y pueden proporcionar un mayor par motor.
  • Se utilizan en aplicaciones que requieren un alto par motor inicial, como compresores y bombas.
  • Son fáciles de instalar y mantener.
  • Se pueden controlar con mayor precisión que los motores de fase dividida.
  • Son una buena opción para aplicaciones que requieren una alta eficiencia energética y una larga vida útil.

Motores de funcionamiento por condensador

  • Proporcionan un alto par motor y un buen rendimiento de arranque.
  • Tienen una alta eficiencia energética y un bajo consumo de energía.
  • Son fáciles de instalar y mantener.
  • Se utilizan ampliamente en aplicaciones que requieren una alta eficiencia energética y un bajo consumo de energía, como ventiladores, bombas y compresores.
  • Se pueden controlar con mayor precisión que los motores de fase dividida.

Ya sea que se necesite un motor de bajo costo y bajo mantenimiento, un motor de alta eficiencia energética y larga vida útil, o un motor que proporcione un alto par motor y un buen rendimiento de arranque, hay un tipo de motor de inducción monofásico que se ajusta a las necesidades específicas de cada aplicación.

Desventajas

En este artículo vamos a hablar sobre los tipos de motores de inducción monofásicos, pero es importante conocer también sus desventajas.

Fase dividida

El motor de inducción monofásico de fase dividida presenta las siguientes desventajas:

  • La velocidad del motor disminuye cuando se le aplica carga.
  • Su eficiencia es baja en comparación con otros tipos de motores.
  • No se puede utilizar en aplicaciones de alta potencia.

Arranque por condensador

El motor de inducción monofásico con arranque por condensador tiene las siguientes desventajas:

  • La eficiencia disminuye a medida que la carga aumenta.
  • Se requiere un mayor mantenimiento debido a la presencia del condensador.
  • No es adecuado para aplicaciones de alta potencia.

Funcionamiento por condensador

El motor de inducción monofásico con funcionamiento por condensador tiene las siguientes desventajas:

  • La eficiencia disminuye a medida que la carga aumenta.
  • Se requiere un mayor mantenimiento debido a la presencia del condensador.
  • No es adecuado para aplicaciones de alta potencia.

Es importante tener en cuenta estas desventajas al seleccionar el tipo de motor de inducción monofásico adecuado para una aplicación específica.

Fase dividida

La fase dividida es un tipo de motor de inducción monofásico que se utiliza en aplicaciones donde se requiere un bajo costo y una baja potencia. Este tipo de motor se compone de dos devanados en el estator, uno principal y otro auxiliar, que se conectan en serie para crear un campo magnético giratorio.

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El devanado principal está diseñado para proporcionar el par motor necesario para arrancar el motor y mantenerlo en funcionamiento. El devanado auxiliar, por otro lado, se utiliza para crear un campo magnético desfasado con respecto al campo magnético principal, lo que permite que el motor gire.

El devanado principal se conecta directamente a la fuente de alimentación, mientras que el devanado auxiliar se conecta a través de un capacitor. El capacitor ayuda a crear el campo magnético desfasado necesario para el funcionamiento del motor.

El motor de fase dividida es adecuado para aplicaciones que requieren una carga ligera y una velocidad constante. Algunas de las aplicaciones comunes incluyen ventiladores, bombas y herramientas eléctricas.

Una de las ventajas de la fase dividida es su bajo costo y simplicidad de diseño. También es fácil de mantener y reparar. Sin embargo, tiene algunas limitaciones en cuanto a la eficiencia energética y la capacidad de carga.

Es adecuado para aplicaciones que requieren una carga ligera y una velocidad constante, pero puede tener limitaciones en cuanto a la eficiencia energética y la capacidad de carga.

Arranque con condensador

El arranque con condensador es uno de los tipos de motores de inducción monofásicos utilizados en distintas aplicaciones. Su funcionamiento se basa en el uso de un condensador que ayuda a generar un campo de arranque en el motor. A continuación, explicamos en detalle cómo funciona este tipo de motor:

¿Cómo funciona el arranque con condensador?

El motor de inducción monofásico con arranque por condensador consta de dos devanados en el estator: el devanado principal y el devanado auxiliar. El devanado principal es donde se conecta la fuente de alimentación, mientras que el devanado auxiliar está conectado en serie con un condensador.

Cuando se aplica la alimentación eléctrica al motor, se produce un campo magnético giratorio en el devanado principal. Sin embargo, el devanado auxiliar no produce un campo magnético giratorio por sí solo, ya que está conectado en serie con el condensador.

El condensador ayuda a crear un desfase entre la corriente y el voltaje en el devanado auxiliar, lo que genera un campo magnético desfasado en relación al campo magnético del devanado principal. Este campo magnético desfasado ayuda a producir un par de arranque que hace girar el motor.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas del arranque con condensador?

El arranque con condensador ofrece varias ventajas y desventajas que deben tenerse en cuenta antes de decidir su uso en una aplicación determinada:

Ventajas:

  • Requiere poco mantenimiento.
  • Es más económico que otros tipos de motores de inducción monofásicos.
  • Es adecuado para aplicaciones que requieren un par de arranque elevado.

Desventajas:

  • No es adecuado para aplicaciones que requieren una velocidad constante.
  • El par de arranque disminuye con la carga.
  • El uso de un condensador puede generar problemas de sobrecalentamiento.

¿En qué aplicaciones se utiliza el arranque con condensador?

El arranque con condensador se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, como:

  • Máquinas herramienta
  • Bombas
  • Compresores
  • Ventiladores
  • Motores de lavadoras y secadoras

Por tanto, es importante evaluar cuidadosamente las necesidades de la aplicación antes de elegir este tipo de motor.

Arranque con condensador

El arranque con condensador es uno de los tipos de motores de inducción monofásicos utilizados en distintas aplicaciones. Su funcionamiento se basa en el uso de un condensador que ayuda a generar un campo de arranque en el motor. A continuación, explicamos en detalle cómo funciona este tipo de motor:

¿Cómo funciona el arranque con condensador?

El motor de inducción monofásico con arranque por condensador consta de dos devanados en el estator: el devanado principal y el devanado auxiliar. El devanado principal es donde se conecta la fuente de alimentación, mientras que el devanado auxiliar está conectado en serie con un condensador.

Cuando se aplica la alimentación eléctrica al motor, se produce un campo magnético giratorio en el devanado principal. Sin embargo, el devanado auxiliar no produce un campo magnético giratorio por sí solo, ya que está conectado en serie con el condensador.

El condensador ayuda a crear un desfase entre la corriente y el voltaje en el devanado auxiliar, lo que genera un campo magnético desfasado en relación al campo magnético del devanado principal. Este campo magnético desfasado ayuda a producir un par de arranque que hace girar el motor.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas del arranque con condensador?

El arranque con condensador ofrece varias ventajas y desventajas que deben tenerse en cuenta antes de decidir su uso en una aplicación determinada:

Ventajas:

  • Requiere poco mantenimiento.
  • Es más económico que otros tipos de motores de inducción monofásicos.
  • Es adecuado para aplicaciones que requieren un par de arranque elevado.

Desventajas:

  • No es adecuado para aplicaciones que requieren una velocidad constante.
  • El par de arranque disminuye con la carga.
  • El uso de un condensador puede generar problemas de sobrecalentamiento.

¿En qué aplicaciones se utiliza el arranque con condensador?

El arranque con condensador se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, como:

  • Máquinas herramienta
  • Bombas
  • Compresores
  • Ventiladores
  • Motores de lavadoras y secadoras

Por tanto, es importante evaluar cuidadosamente las necesidades de la aplicación antes de elegir este tipo de motor.

Funcionamiento con condensador

El motor de inducción monofásico con funcionamiento por condensador es un tipo de motor eléctrico que utiliza un condensador para mejorar su arranque y rendimiento en carga. A continuación, se detallará su funcionamiento de manera sencilla y didáctica.

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¿Cómo funciona?

Este tipo de motor cuenta con un devanado auxiliar y un condensador conectados en serie con el devanado principal. El devanado auxiliar tiene un mayor número de espiras que el principal, lo que le permite generar un campo magnético desfasado respecto al campo del devanado principal.

Al aplicar la tensión monofásica de alimentación, se produce una corriente en el devanado principal y otra en el devanado auxiliar, generando un campo magnético rotativo que hace girar el rotor. Sin embargo, como el campo magnético del devanado auxiliar está desfasado, se produce un efecto de arrastre que mejora el par de arranque del motor.

El condensador, por su parte, cumple la función de desfasar aún más la corriente del devanado auxiliar, lo que aumenta el efecto de arrastre y mejora el rendimiento en carga del motor. Una vez que el motor ha alcanzado la velocidad nominal, el condensador se desconecta automáticamente mediante un interruptor centrífugo.

¿Cuáles son sus ventajas y desventajas?

Algunas de las ventajas que presenta el motor de inducción monofásico con funcionamiento por condensador son:

  • Mayor par de arranque.
  • Mejor rendimiento en carga.
  • Bajo costo y fácil mantenimiento.

Por otro lado, sus principales desventajas son:

  • Menor eficiencia que otros tipos de motores.
  • Limitaciones en cuanto a la potencia y velocidad máxima.
  • Mayor susceptibilidad a fallas en el condensador.

¿En qué aplicaciones se utiliza?

El motor de inducción monofásico con funcionamiento por condensador se utiliza en diversas aplicaciones que requieren un par de arranque elevado y un buen rendimiento en carga, como:

  • Máquinas herramientas.
  • Bombas de agua.
  • Ventiladores.
  • Compresores.
  • Equipos de climatización.

Aplicaciones

Los motores de inducción monofásicos tienen una amplia variedad de aplicaciones en diferentes campos, desde el hogar hasta la industria. A continuación, se detallan algunas de las principales aplicaciones:

Aplicaciones del motor de inducción monofásico de fase dividida:

  • Electrodomésticos: ventiladores, aire acondicionado, lavadoras, secadoras, aspiradoras, entre otros.
  • Herramientas eléctricas: taladros, sierras, lijadoras, entre otros.
  • Equipos de oficina: fotocopiadoras, impresoras, entre otros.

En general, este tipo de motor se utiliza en aplicaciones que requieren un bajo costo, bajo mantenimiento y una velocidad constante. Es ideal para aplicaciones que no requieren un alto torque ni una alta eficiencia.

Aplicaciones del motor de inducción monofásico con arranque por condensador:

  • Bombas de agua: en hogares, edificios y campos de riego.
  • Equipos de aire acondicionado y refrigeración.
  • Herramientas eléctricas: sierras de cinta, cepillos de carpintería, entre otros.

Este tipo de motor se utiliza en aplicaciones que requieren un torque alto para el arranque, pero que luego pueden funcionar a una velocidad constante. Es ideal para aplicaciones que requieren una eficiencia moderada y un costo razonable.

Aplicaciones del motor de inducción monofásico de funcionamiento por condensador:

  • Bombas de agua: en hogares, edificios y campos de riego.
  • Herramientas eléctricas: taladros, lijadoras, entre otros.
  • Compresores de aire.

Este tipo de motor se utiliza en aplicaciones que requieren un torque alto y una eficiencia moderada. Es ideal para aplicaciones que requieren un alto rendimiento y un costo razonable.

La elección del tipo de motor dependerá de las necesidades específicas de cada aplicación, como el torque requerido, la velocidad constante, la eficiencia y el costo.

En conclusión, los motores de inducción monofásicos son una opción popular y eficiente para una amplia variedad de aplicaciones. Cada tipo de motor tiene sus propias ventajas y desventajas, por lo que es importante comprender las diferencias entre ellos y elegir el más adecuado para la tarea específica que se requiere. Los motores de fase dividida son ideales para aplicaciones de baja potencia y funcionamiento constante, mientras que los motores de arranque por condensador son más adecuados para cargas más pesadas y aplicaciones que requieren un par de arranque alto. Por último, los motores de funcionamiento por condensador son ideales para aplicaciones de baja potencia que requieren un alto factor de potencia. En definitiva, al conocer las características de cada tipo de motor de inducción monofásico, se puede tomar una decisión informada sobre cuál es el adecuado para su uso específico.

En conclusión, los motores de inducción monofásicos son ampliamente utilizados en diversas aplicaciones, desde electrodomésticos hasta herramientas eléctricas. Los tipos de motores de inducción monofásicos más comunes son los de fase dividida, arranque por condensador y funcionamiento por condensador. Cada uno de estos motores tiene características y ventajas únicas que los hacen adecuados para diferentes aplicaciones. Es importante seleccionar el tipo de motor adecuado para garantizar un rendimiento óptimo y una larga vida útil.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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