Análisis de las características de funcionamiento de un motor de inducción de jaula de ardilla con barras de cobre

Abstract

Dada la creciente demanda global de energía eléctrica, optimizar el rendimiento de los motores de inducción tipo jaula de ardilla, predominantes en la industria por su robustez y bajo mantenimiento, es crucial. Este estudio propone la sustitución de las barras y anillos de cortocircuito de aluminio por cobre en un motor de inducción trifásico de jaula de ardilla WEG de ½ HP, empleando el método de fundición. El enfoque teórico y experimental del estudio incluye pruebas de rendimiento, análisis de parámetros de circuito equivalente y simulaciones en FEMM y MATLAB. Los resultados indican que el uso del cobre mejora significativamente la potencia y la velocidad del motor, reduciendo la resistencia del rotor y aumentando las inductancias de rotor y estator, lo que altera fundamentalmente las características físicas del motor, disminuyendo el torque de arranque y el deslizamiento máximo. Estos hallazgos demuestran que la sustitución de materiales en el rotor ofrece una ruta viable para aumentar la eficiencia de los motores eléctricos, sugiriendo futuras investigaciones sobre la implementación de materiales alternativos y configuraciones geométricas para optimizar aún más el diseño y rendimiento de estas máquinas.