Motor de inducción: campo, rotor y deslizamiento

En un motor trifásico convencional, tres corrientes sinusoidales equilibradas, separadas 120° eléctricos, producen un campo magnético giratorio. El estator y sus devanados están fijos: gira el patrón del campo, no la estructura. El campo induce corrientes en el rotor y su interacción produce par. En esta introducción consideramos régimen estacionario, campo fundamental y rotor simétrico; no estudiamos armónicos ni arranque.

La velocidad del campo es ns = 120·f/p, expresada en revoluciones por minuto. f es la frecuencia en Hz y p el número total de polos, no pares de polos. A igual frecuencia, duplicar los polos reduce a la mitad la velocidad síncrona. La velocidad del rotor nr es otra magnitud y se obtiene del comportamiento de la máquina y su carga, no de esa fórmula sola.

El deslizamiento mide la diferencia relativa: s = (ns−nr)/ns. Despejando se obtiene nr = (1−s)·ns. s no tiene unidades; para introducir 4 % en una fórmula se usa 0,04, no 4. En régimen motor convencional, girando en el sentido del campo, 0 < s < 1. En reposo nr = 0 y s = 1: es 100 %, aunque nuestro control visual solo explora 0–20 %.

En el modelo considerado, a s = 0 el rotor alcanza la velocidad del campo y no hay movimiento relativo con el campo fundamental. No se induce la corriente que sostendría un par de inducción estacionario: no puede interpretarse como operación ideal cargada sin deslizamiento. La frecuencia de las corrientes rotóricas es fr = s·f; disminuye al disminuir el deslizamiento.

Frecuencia, polos y deslizamiento permiten calcular velocidades y fr, pero no par, corriente absorbida o rendimiento global. Para eso se necesitan tensión, parámetros del circuito equivalente y pérdidas. 1−s es el cociente nr/ns en este cálculo, no el rendimiento total. La animación usa dos marcadores de posición ralentizados por el mismo factor y no representa la geometría real de polos, el campo local, aceleración o calentamiento.