Makina asinkrono

Makina asinkronoa korronte alternoko makina elektriko mota bat da, zeinetan errotorearen abiadura ez da inoiz abiadura sinkronoaren berdina izango. Horrek esan nahi du ezin izango direla abiadura sinkronora iritsi, funtzionatzeko modua edozein dela ere.

Makina mota honi indukzio-makina ere deitzen zaio, beste makina batzuekin konparatuz ez baitute kanpo eszitaziorik behar (induktoreak induzituan eraginez sortutako indar elektroeragile induzituaren ondorioz sortzen da korronte hori).

Makina elektrikoen sailkapena argi izan behar da, zein motatako makinarekin ari garen ondo bereizteko. Bi makina elektriko mota daude: estatikoak eta birakariak. Makina estatikoak, lanean ari direnean zati guztiak finko dituztenak dira; transformadorea da makina horien artean nagusiena. Makina birakariak, ostera, lanean ari direnean zati bat finkoa eta beste bat mugikorra dutenak dira; motorrak eta sorgailuak izango dira makina elektriko birakari nagusiak.

Erabiltzen duten korronte motaren arabera, zuzena edo alternoa, bi multzotan sailka daitezke bai motorrak bai sorgailuak: korronte zuzenekoak eta korronte alternokoak. Korronte alternoko makinak, beste batetik, bi multzotan sailka daitezke: sinkronoak eta asinkronoak.

Historia 

XIX. mendearen hasieran elektromagnetismoaren oinarrizko printzipioak garatzen hasi ziren, Faraday, Henry, Lenz eta beste zenbait fisikariri esker. Faraday eta Maxwell izan ziren makina asinkronoa asmatzeko gakoak eman zituzenak, 1831. urtean aurkeztutako indukzio elektromagnetikoaren edo Faradayren legearen eta 1860. urtean horren ekuazioak formulatuz hurrez hurren. Hala ere, Nikola Tesla izan zen indukzio-makina asmatu zuena 1887. urtean.

1990. urte inguruan indukziozko motorra industriako alderdi ezberdin askotarako prest zegoen eta XX. mendearen lehenengo hamarkadan lokomotorrak 200 km/h-ko abiadura lortzea ahalbidetu zuten motor horiek. Hala ere, 1985. urtera arte ez zen motor berritzaile hori guztiz ezarri.

Definizioak

Estatoreko maiztasuna (f1) 
Estatoreko harilak konektatzen diren sarearen maiztasuna da, beraz, estatoreko hariletan barrena dabiltzan korronteen maiztasuna. Makinaren polo bikoteen kopurua eta abiadura sinkronoaren balioa zehazten du.

Sinkronismo-abiadura (n1) 
Induktoreak sortutako eremu birakariaren abiadura da. Abiadura sinkronoak zeinu positiboa izango du beti.

Biraketa-abiadura (n2) 
Errotorearen abiadura, sinkronismo-abiaduraren ezberdina izango da beti. Errotorea eremu birakariaren noranzko berean biratzen bada abiadura positiboa izango du. Kontrako noranzkoan biratzen bada, ostera, abiadura negatiboa izango da.

Lerradura 
Eremu birakariaren eta errotorearen biraketa-abiaduraren arteko abiadura erlatiboa da.

Errotorearen maiztasuna (fs) 
Errotorearen hariletan induzitutako tentsioen eta intentsitateen maiztasuna da. Lerraduraren araberako balioa du.

Sailkapena 
Funtzionamendua edo erabiltzeko moduak kontuan izan gabe, fase kopuruaren, polo kopuruaren eta errotore motaren arabera sailkatu daitezke makina asinkronoak.

Fase kopuruaren arabera 
Faseen kopurua estatoreko harilei dagokie, hau da, estatorera konektatzen diren sareko faseen kopuruari. Monofasikoak edo polifasikoak izan daitezke. Polifasikoen kasuan makina trifasikoak dira erabilienak.

Polo kopuruaren arabera 
Polo kopuruak makinaren abiadura sinkronoa zehaztuko du, horregatik, lortu nahi den abiadura-eremuaren arabera polo kopuru bat edo beste erabiliko da. Bipolarrak, tetrapolarrak, hexapolarrak… izan daitezke.

Errotore motaren arabera 
Errotorearen eraikuntza-ezaugarrien arabera makinak errotore harilkatukoak edo urtxintxa-kaiolakoak izan daitezke.

- Errotore harilkatuaren kasuan eroaleak errotorea osatzen duen xafla magnetikozko zilindroaren kanpoaldeko periferian banatutako arteketan harilkatuz eraikitzen da zirkuitu elektrikoa.

- Urtxintxa-kaiola motako zirkuitu elektrikoa barra eroalez osatuta dago errotorearen periferian banatutako arteketan ezarrita. Barra guztiak elkarrekin zirkuitulaburrean daude, barren mutur bietan jarritako bi eraztunen bidez. Errotore harilkatua baino sendoagoa da.

Atalak eta haien funtzionamendua

Estatorea 
Makinaren zati geldia da. Estatoreko harilkatuak induktore lanak egiten ditu. Xafla magnetikozko pakete batez osatutako koro zilindriko baten antzekoa da.

Errotorea 
Makinaren zati mugikorra. Errotoreko harilkatua kasu honetan induzitua izango da; eta estatoreko polo kopuruari egokitua eraiki behar da.

Burdinartea 
Errotorearen eta estatorearen arteko banantze mekanikoa da, horien diametroen aldean oso lodiera txikia du. Makinaren zirkuitu magnetikoa osatzen du.

Hozte-sistema 
Makinaren barnealdean galerek sortutako beroa kanporatzeko, hozte-sistema ardatzaren biraketaz baliatzen da, ardatzean finkatutako haizagailuen bitartez aireari zirkularazteko. Beroa kanporatzen laguntzeko, askotan, bai errotorean bai estatorean hozte-arteka axial eta erradial egiten dira.

Karkasa 
Karkasak makina osatzen duten elementuak kanpoko eragileetatik babesten ditu, erasoen aurrean babes mekanikoa emanez. Horrekin batera, pertsonentzako segurtasun-elementua da ere karkasa, arriskutsuak izan daitezkeen elementuak, tentsioa dutenak eta abiadura handiz biraka dabiltzanak, ukitzea eragozten baitu.

Funtzionamendu motak

Motorra 
Energia elektrikoa kontsumitzen du energia mekanikoa ekoizteko. Makina asinkronoaren aplikaziorik ohikoena da. Funtzionamendu modu horretan, estatoreko harilak sare elektriko batera, motorraren arabera monofasikoa edo trifasikoa, konektatzen dira; eta errotoreko harilek zirkuitulaburrean egon behar dute. Egoera honetan errotorearen abiadura sinkronismo-abiadura baino txikiagoa izango da beti, lerradura 0 eta 1 bitartekoa izanik.

Sorgailua 
Energia elektrikoa ekoizten dute energia mekanikotik abiatuta. Sorgailu asinkronoa potentzia txikiko zentral elektrikoetan edo antzeko instalazioetan erabiltzen da. Funtzionamendu modu horretan beharrezkoa da errotorearen abiadura sinkronismo-abiadura baino handiago izatea.

Errotoreko harilek zirkuitulaburrean egon behar dute. Sorgailu asinkronoak sare alternoa potentzia aktiboz elikatuko du eta potentzia erreaktiboa, alderantziz, saretik xurgatuko du. Sorgailu asinkronoek sare elektriko aktiboetara akoplaturik funtzionatzen dute, zentral elektriko handietako sareetara.

Transformadorea 
Funtzionamendu modu horrekin ezin izango da urtxintxa-kaiola motako errotorerik duen makinarik erabili. Makina transformadore gisa aritzeko ezinbestekoa da errotorea blokeatuta egotea (n2=0).

Balazta 
Balazta gisa aritzean, makina asinkronoaren ardatza eremu birakariaren (n1) kontrako noranzkoan mugiarazten da. Funtzionamendu modu horretan, ardatzari aplikatutako momentuaren kontra egiten duen momentu bat sortzen da, eta, ondorioz, makinaren ardatza balaztatu egiten da. Errotoreko harilak zirkuitulaburrean egon behar du eta estatoreko harilak sare elektriko aktibo batera elikatuta.

Erreferentziak

Ikus, gainera 

 Motor asinkrono
 Transformadore
 Makina elektriko
 Sorgailu elektriko

Kanpo estekak 
https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=maquina+asinkrona

https://web.archive.org/web/20191216133124/http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/4943/fichero/2-M%25C3%25A1quinas%2Bas%25C3%25ADncronas%2Bo%2Bde%2Binducci%25C3%25B3n.pdf

https://web.archive.org/web/20191227034131/http://ocw.uc3m.es/ingenieria-electrica/maquinas-electricas-de-corriente-alterna/material-de-clase-1/capitulo-ii-maquina-asincrona