Estudio y adaptación del motor trifásico USM como motor monofásico

Abstract

La idea fundamental de este trabajo fue estudiar las posibilidades de conexión que permitieran al motor trifásico construído en la Universidad Técnica Federico Santa María, funcionar conectado a una red monofásica. Quedan descartadas las conexiones que involucran modificaciones en el devanado mismo, pues el objetivo se debe lograr mediante simples conexiones entre las fases y algunos elementos auxiliares, lo que permite volverlo a poner en su funcionamiento original. Se analizaron dos posibilidades; la conexión Serie y la conexión Steinmetz. La conexión Serie se basa en la idea del motor monofásico con devanado auxiliar, al cual se dedican los primeros capítulos. Sin embargo, esta solución se descarta por inadecuada, ya que el campo giratorio que se logra no es circular sino elíptico, con el consecuente ruido, disminución de la potencia útil y del rendimiento. La conexción Steinmetz, en cambio, simula las condiciones de una alimentación trifásica para el motor conectado a una red monofásica. Tiene esta conexión una gran variedad de modificaciones atendiendo a las condiciones de operación como trifásicos, las que se demuestran por medio de las componentes simétricas. Ya que la conexión de las fases del motor es triángulo, estando una de ellas alimentando desde la red, la componenete de secuencia cero de la corriente es cero y sólo es necesario determinar los valores de los elementos auxiliares que conectados permitan que la componente a secuencia negativa sea cero. Del cálculo de los elementos auxiliares, condensador y bobina, se observa que el valor obtenido para el condensador es extremadamente alto, lo que la hace impacticable. Por otro lado, las características de operación, en esas condiciones son totalmente desfavorables, ya que equivale a hacer funcionar al motor a una tensión trifásica raíz de tres veces menos. A modo de conclusiones se indican las posibles soluciones