El control de la velocidad de un motor de inducción monofásico se puede lograr mediante varios métodos, según la aplicación específica y el diseño del motor. Un método común es utilizar un variador de frecuencia (VFD) o un controlador de velocidad electrónico diseñado para motores monofásicos. Estos dispositivos regulan la frecuencia y el voltaje suministrado al motor, controlando así su velocidad. Al ajustar la frecuencia del suministro de CA, la velocidad síncrona del motor cambia proporcionalmente, lo que permite un control preciso de la velocidad en un amplio rango. Los VFD y los controladores de velocidad electrónicos también ofrecen características como rampas de aceleración y desaceleración, control de par y mecanismos de protección, lo que mejora el rendimiento y la longevidad del motor en diversas aplicaciones, desde sistemas HVAC hasta pequeños electrodomésticos.
La velocidad de un motor de inducción monofásico se puede controlar mediante una técnica llamada método de arranque y funcionamiento del condensador (CSCR). En este método se utilizan dos condensadores: uno para arrancar y otro para funcionar. El condensador de arranque crea un cambio de fase entre el devanado principal y el devanado auxiliar, lo que permite que el motor arranque suavemente y desarrolle suficiente par. Una vez que el motor alcanza una velocidad casi sincrónica, un interruptor centrífugo desconecta el capacitor de arranque y el capacitor de funcionamiento permanece conectado para optimizar el rendimiento del motor durante la operación. Este método proporciona un control de velocidad moderado y se utiliza comúnmente en aplicaciones que requieren un arranque eficiente y un funcionamiento continuo con cargas variables, como bombas, ventiladores y compresores.
Otro método para controlar la velocidad de un motor de inducción monofásico es mediante técnicas de cambio de polos. Esto implica diseñar el motor con múltiples devanados o derivaciones en el devanado principal que se pueden conectar en diferentes configuraciones mediante un interruptor o mecanismo selector. Al alterar el número de polos en la configuración del devanado del motor, se puede ajustar la velocidad síncrona del motor. Por ejemplo, un motor diseñado para funcionar con dos velocidades puede tener dos conjuntos de devanados, uno para alta velocidad y otro para baja velocidad, lo que permite a los usuarios cambiar entre ellos según los requisitos de la aplicación. El cambio de polos proporciona opciones discretas de control de velocidad y se usa comúnmente en maquinaria y aparatos industriales donde se necesitan configuraciones de velocidad específicas para diferentes tareas operativas.
El control de velocidad en un motor de inducción también se puede lograr mediante métodos mecánicos, como ajustar la carga o las características del acoplamiento. Modificando el par de carga aplicado al eje del motor o cambiando el acoplamiento entre el motor y el equipo accionado, la velocidad del motor se puede controlar indirectamente. Por ejemplo, reducir la carga mecánica en el eje del motor disminuye el requisito de par, lo que permite que el motor funcione a una velocidad más alta si la frecuencia de suministro permanece constante. Por el contrario, aumentar el par de carga puede hacer que el motor disminuya la velocidad para mantener el equilibrio del par. Este método es sencillo y no requiere componentes eléctricos adicionales, pero puede tener limitaciones para lograr una regulación de velocidad precisa en comparación con los métodos de control electrónico o eléctrico.
El ajuste de la velocidad de un motor de inducción se puede lograr mediante una técnica conocida como control de voltaje. Al variar el voltaje de entrada suministrado al motor usando un autotransformador variable (Variac) o un dispositivo electrónico de potencia como un controlador de ángulo de fase, la velocidad del motor se puede controlar de manera efectiva. La reducción del voltaje suministrado al motor disminuye el flujo magnético en el núcleo del motor, lo que a su vez reduce el par y la velocidad electromagnéticos del motor. Por el contrario, aumentar el voltaje mejora el rendimiento y la velocidad del motor. Los métodos de control de voltaje ofrecen flexibilidad en el ajuste de velocidad y son adecuados para aplicaciones donde se requiere una regulación precisa de la velocidad sin la complejidad de los métodos de control de frecuencia. Sin embargo, es esencial considerar cuidadosamente el diseño del motor y las condiciones de operación para evitar el sobrecalentamiento y el funcionamiento ineficiente cuando se utiliza control de voltaje para ajustar la velocidad.