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Física e ingeniería · Motores de inducción

Variador de frecuencia: velocidad, deslizamiento y V/f

Explora cómo la frecuencia y el número de polos determinan la velocidad síncrona; compara el campo con el rotor mediante un deslizamiento de ejemplo, y observa cómo una consigna V/f ideal cambia el voltaje antes y después de la frecuencia base.

Modelo educativo · motor de inducción idealizado

Ajusta las condiciones de operación

60 Hz
2,8 %
Velocidad síncrona ns1800 rpm
Velocidad del rotor en el ejemplo nr1749,6 rpm
Deslizamiento supuesto2,8 %
Tensión de salida idealizada440 V
Relación V/f · flujo relativo ideal7,33 V/Hz · 100 % de referencia
ns = 120 f / p   ·   nr = ns(1 − s)   ·   V/f ≈ constante hasta fbase

Frecuencia y velocidad síncrona

Velocidad síncrona en función de la frecuenciaCurva lineal de la velocidad del campo magnético para el número de polos seleccionado; marcadores del campo y del rotor ilustrativo.Frecuencia de salida (Hz)Velocidad (rpm)
Puntos del campo y el rotor ilustrativo.

Línea: ns = 120 f/p. El deslizamiento constante solo se usa para ilustrar el punto actual; no es una curva de carga del motor.

Consigna de tensión y frecuencia

Tensión de salida frente a frecuenciaLa consigna V/f aumenta idealmente hasta la frecuencia base y queda limitada por la tensión nominal; un marcador señala el punto de operación.Frecuencia de salida (Hz)Tensión (V)
Consigna ideal V/f.

La curva es una consigna simplificada: no calcula la caída de tensión, el refuerzo a baja frecuencia ni la respuesta de un control vectorial.

Cómo leer el modelo

1 · Cambia la frecuenciaCon los polos fijos, ns crece proporcionalmente con f. A 4 polos y 60 Hz, el campo gira a 1800 rpm.
2 · Cambia los polosA 60 Hz, compara 2, 4, 6 y 8 polos: 3600, 1800, 1200 y 900 rpm síncronas.
3 · Interpreta el deslizamientoCon 1800 rpm síncronas y 2,8 %, el rotor del ejemplo gira a 1749,6 rpm. El valor real depende de carga y características del motor.
4 · Reduce f y compara V/fCon 440 V a 60 Hz, la consigna ideal da 220 V a 30 Hz. Cambia al caso hipotético de tensión fija y observa cómo V/f se duplica.

Alcance y precauciones

Este modelo explica relaciones, no predice el comportamiento completo de una instalación. El deslizamiento no se calcula a partir de la carga; se introduce como supuesto. La V/f constante omite el refuerzo de tensión a muy baja frecuencia, pérdidas, límites de corriente, par de la carga y control vectorial. Por encima de la frecuencia base, la máquina puede entrar en debilitamiento de campo, pero la velocidad máxima admisible debe confirmarse en la documentación del motor, variador y equipo acoplado. No uses esta simulación como guía para programar o energizar un accionamiento real.

Fuentes técnicas para profundizar

Consulta siempre el manual específico del equipo antes de diseñar o configurar una instalación.

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Repasa el par, la velocidad y la anatomía de un motor o vuelve al simulador de la ley de Ohm y circuitos.

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