en cuadratura

En cuadratura se refiere a una condición eléctrica donde dos corrientes o voltajes alternos están desfasados exactamente 90 grados, o un cuarto de un ciclo completo de 360 grados. En un sistema de potencia de 60 Hz, esto significa que una señal se retrasa o adelanta a la otra por aproximadamente 4.17 milisegundos. Esta es la característica definitoria de la potencia bifásica, un sistema que es anterior a la distribución trifásica pero que sigue en uso para aplicaciones industriales específicas.

La aplicación más común es el motor de inducción bifásico, que utiliza dos devanados separados en el estator, cada uno alimentado con corrientes desfasadas 90 grados. Esto crea un campo magnético giratorio que impulsa el rotor sin requerir un mecanismo de arranque separado. El desfase se crea típicamente mediante un condensador en el circuito del devanado auxiliar, que almacena y libera energía de tal manera que la corriente a través de ese devanado adelanta a la corriente del devanado principal en aproximadamente 90 grados. Estos motores son robustos y autoarrancables, lo que los hace útiles en aplicaciones como compresores de aire, bombas y maquinaria para trabajar la madera.

¿Por qué en cuadratura frente a trifásico?

Los sistemas trifásicos con tres devanados desfasados 120 grados dominan la distribución de energía industrial porque ofrecen una potencia más equilibrada y constante, y son más eficientes a gran escala. Sin embargo, los sistemas bifásicos requieren solo dos conductores de potencia más un retorno neutro o a tierra, lo que los hace más sencillos de cablear en instalaciones antiguas o para adaptar equipos existentes. La relación en cuadratura también es mecánicamente más sencilla de lograr con un condensador que mantener una infraestructura precisa de generación y distribución trifásica.

Una limitación práctica de los motores en cuadratura es que suelen funcionar con potencias nominales más bajas que las máquinas trifásicas equivalentes y pueden consumir corrientes de arranque más altas. El condensador mismo envejece con el tiempo y puede fallar, lo que provoca que la relación de fase se desvíe y el motor pierda par de arranque o funcione de manera ineficiente. Por esta razón, el estado del condensador es un elemento de mantenimiento crítico en cualquier instalación que dependa de equipos en cuadratura.