deslizamiento

El deslizamiento es la diferencia porcentual entre el campo magnético giratorio dentro de un motor de inducción y la velocidad real de su rotor. En un motor trifásico que funciona a 60 Hz en Norteamérica, el campo magnético gira a 1800 rpm (velocidad síncrona). Si el eje gira a 1750 rpm, el deslizamiento es de aproximadamente 2.8 por ciento. Este retardo no es un defecto, es el mecanismo que permite que el motor produzca par.

La física es sencilla. El campo magnético giratorio induce corriente en las barras del rotor solo cuando hay movimiento relativo entre el campo y el rotor. Si el rotor alcanzara la velocidad síncrona, no fluiría corriente, no actuaría ninguna fuerza magnética y el motor se detendría. Debe existir deslizamiento para que el rotor experimente la fuerza que lo mantiene girando. Bajo carga completa, la mayoría de los motores de inducción industriales funcionan con deslizamientos entre 2 y 5 por ciento.

Sin carga, el deslizamiento es mínimo, quizás de 0.5 a 1 por ciento. A medida que aumenta la carga mecánica, el rotor disminuye la velocidad, el deslizamiento aumenta y fluye más corriente a través del rotor. Esta corriente aumentada crea una fuerza de frenado magnética más fuerte, que entrega el par adicional necesario para mover la carga. Un motor bobinado para 1800 rpm podría girar a 1700 rpm bajo carga nominal. Si un motor se cala (rotor bloqueado), el deslizamiento alcanza el 100 por ciento y fluye la corriente completa del rotor, causando un calentamiento rápido.

El deslizamiento varía según el diseño del motor. Los motores estándar tienen un deslizamiento de alrededor del 3 al 4 por ciento a carga nominal. Los motores de alto deslizamiento, utilizados en aplicaciones que requieren un alto par de arranque, pueden tener un deslizamiento del 5 al 10 por ciento o más a plena carga. Estos motores utilizan un material de barra de rotor de mayor resistencia para aumentar la curva de par. Los motores de bajo deslizamiento, utilizados donde la eficiencia energética y la velocidad constante son críticas, tienen un deslizamiento del 1 al 2 por ciento y son comunes en accionamientos de bombas y ventiladores.

La medición del deslizamiento requiere el conocimiento tanto de la velocidad síncrona (determinada por la frecuencia de línea y el número de polos) como de la velocidad real (medida con un tacómetro). La fórmula es simple: el deslizamiento en porcentaje es igual a (velocidad síncrona menos velocidad real) dividido por la velocidad síncrona, multiplicado por 100. Un aumento en el deslizamiento por encima de lo normal puede indicar desgaste de los cojinetes, fractura de la barra del rotor o carga excesiva. En entornos industriales y de servicios públicos, el deslizamiento se monitorea para predecir fallas del motor y para calcular el consumo de energía real.