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problemas mecánicos inherentes que hagan que una máquina de cuatro o seis polos 

sea inadecuada para el funcionamiento a 3,600 rpm. Para el mismo tamaño de rotor y 

HP, hay  más espacio  para el eje, una máquina de eje rígido  puede ser fabricada en 

tamaños  mucho  más  grandes.  Esto  elimina  la  posibilidad  de  operar  a  velocidad 

crítica.  También  permite  al  fabricante  usar  la  apertura  completa  o  una  apertura 

parcial eficiente para los devanados del estator. 

Existen ventajas y desventajas. Para usar una máquina de cuatro polos a 3,600 rpm se 

requiere  que  la  frecuencia  sea  de  120  Hz.  Los  devanados  del  estator  presentan 

perdidas  por  „corrientes  de  Eddy‟  que  son  proporcionales  al  cuadrado  de  la 

frecuencia, entonces estas pérdidas se incrementan. El uso de conductores pequeños 

individuales y la transposición Roebel de los conductores disminuye estas pérdidas, 

pero  agrega  costos  de  manufactura.  Hay  también  pérdidas  adicionales  en  el  hierro 

por la alta frecuencia. Los laminados deben de ser fabricados con un mejor acero y lo 

más delgados posibles para combatir esto. Esto está equilibrado entre la reducción de 

pérdidas  con  una  mayor  eficiencia  de  apertura  del  devanado  del  polo  y  menor 

saturación del hierro. 

 

23.1.5  VENTILACION Y RUIDO. 

Los  ventiladores  se  implementan  para  el  adecuado  enfriamiento  del  motor  a  la  

velocidad nominal. Con el variador de frecuencia probablemente se usara el motor a 

velocidades por encima y por debajo de la velocidad nominal de 60 Hz. Además, hay 

pérdidas  adicionales  por  corrientes  armónicas,  generando  calentamiento,  que  tiene 

que ser eliminado. Los fabricantes podrían diseñar ventiladores para disipar el calor a 

baja  velocidad.  Por  desgracia,  a  alta  velocidad  serían  consumidores  de  energía  y 

ruidosos. También es posible diseñar motores lo suficientemente grandes como para 

sobrevivir a un enfriamiento inadecuado. Esto es caro. En la mayoría de los casos la 

respuesta es un ventilador externo para proporcionar las condiciones de enfriamiento 

ideales.  Se  puede  girar  a  baja  velocidad,  sólo  si  es  requerido.  Al  considerar  las 

limitaciones de ruido en un motor que opera bajo variadores de frecuencia, hay que 

asegurarse de dejar espacio suficiente para el funcionamiento por encima la velocidad 

nominal  (de  60  Hz)  y  ningún  ventilador  externo.  Las  corrientes  armónicas  también 

excitan ruido magnético adicional a frecuencias más altas. 

 

 

 


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23.2  CONSIDERACIONES MECANICAS. 

 

23.2.1  DINAMICA LATERAL. 

Históricamente,  se  han  especificado  los  motores  para  ser  seguros  en  velocidades 

críticas  que  han  sido  eliminadas  de  las  velocidades  de  operación  para  evitar 

amplificaciones armónicas de vibraciones inducidas por el desbalance. Muchas de las 

especificaciones deseadas necesitan que la  maquina fuese de “eje rígido”  o primera 

velocidad critica de 120 a 125 por ciento por encima de la velocidad de operación.  Así 

como  las  grandes  máquinas  de  alta  velocidad  son  usadas,  por  esa  razón  nuestra 

discusión  sobre  las  máquinas  de  dos  polos,  se  encontró  que  la  única  opción  eran 

máquinas de “ejes flexibles”. Lo primero, era crítico operar debajo de la velocidad de 

operación. 

Ahora con los VFD se dispone  de la capacidad de variar la velocidad de operación 

por  encima  del  rango.  Las  opciones  son  limitadas.  Se  Puede  tomar  la  opción  de  la 

fuerza bruta y decir que no se requieren velocidades críticas en el rango de operación, 

pero esto sería impráctico para motores más grandes. Se Puede controlar la acción de 

ordenar  los  puntos  muertos  en  el  rango  de  operación  donde  el  sistema  no  está 

estático  pero  puede  pasar  a  través  del  mismo.  Esto  complica  los  controles  y  puede 

imponer limitaciones en el proceso de operación. Se puede balancear el rotor de una 

manera tan fina, que cuando está operando a una velocidad crítica, la amortiguación 

es suficiente para limitar las vibraciones a niveles aceptables. Esto por supuesto son 

las alternativas más aceptables y han probado ser factibles en algunas aplicaciones. 

23.2.2  CONSTRUCCION DEL ROTOR. 

Desde un punto de vista de un diseñador eléctrico el rotor ideal sería corto y tener un 

diámetro  grande.  Esto  daría  una  gran  cantidad  de  espacio  al  diseñador  para  el 

estator, las ranuras del rotor, yugos y eje. Él  rotor sería capaz de mantener tanto la 

corriente y la densidad de flujo con valores pequeños para la eficiencia. Él tendría que 

equilibrar esto un tanto en contra de la longitud de vueltas finales; el más largo es el 

rotor,  menos  porcentaje  de  pérdidas  de  vueltas  finales,  pero  las  ventajas  serían 

considerables. 

Por  desgracia,  el  ingeniero  mecánico,  así  como  las  consideraciones  económicas, 

también deben de satisfacerse. El ingeniero mecánico especifica el diseño en cuanto a 

un rotor corto, un gran eje para hacer una máquina „rígida‟, pero un mayor diámetro 

tiende  a  dar  problemas.  La  fuerza  centrífuga  en  una  barra  de  rotor  aumenta  en 


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