Este tipo de convertidor de fase rotativo con motor en vacío produce 3 terminales de salida a partir de dos terminales de entrada. Llamemos a las dos entradas L1 y L2 que pueden ser +120v y -120v (180 grados fuera de fase) o 120v y neutro. Por tus notas parece que puedes estar usando 120v y neutro. Sin embargo, normalmente he visto que esto se utiliza para construir 240 o 208 voltios trifásicos a partir de un circuito de 240 voltios.
Las tres salidas llamémoslas A, B y C. A es igual a L1 y se conecta a un terminal del motor loco. Asimismo, B es igual a L2 y se conecta a otro terminal del motor loco. Y C es el tercer terminal del motor loco. Si haces girar el motor loco y lo conectas a la corriente, seguirá funcionando con energía monofásica. Otra opción es conectar momentáneamente un condensador de arranque a través de A-C o B-C para que el motor gire, y luego retirar el condensador de arranque.
Cuando el motor está en ralentí, la pata C estará produciendo tensión inducida por los campos magnéticos del motor en rotación.
Ahora, considera dos formas de medir tensiones: 1) puedes medir tensiones en A, B y C a tierra, o 2) puedes medir tensiones entre la fase A-B, B-C, A-C. Llamaré a las primeras tensiones de fase y a las segundas tensiones de fase a fase.
Las tensiones de fase serán A = L1 = 120v AC RMS B = L2 = 120v AC RMS C será algo inferior a 240v AC RMS. El valor típico será ~85--90% del doble de las tensiones L1 y L2 o algo del orden de 210 voltios. Si los miras en un osciloscopio de 3 canales, verás que L1 y L2 están desfasados 180 grados (como lo estaban antes de que conectaras tu motor; después de todo eres diminuto comparado con la red eléctrica). Y C estará bastante cerca del medio entre A y B pero con el doble de amplitud. Así que C está a unos 90 grados de A y B.
Las tensiones entre fases es lo que ocurre cuando se toman las diferencias entre estas ondas sinusoidales de tensión de fase. A-B será 240v AC RMS B-C será ~230v AC RMS A-C será ~230v AC RMS Así que parece que es trifásico. Y es trifásico, sólo que no con una separación de 120 grados, sino con 90, 180 y 270 grados.
Eso es casi todo. Conecte otro motor de inducción trifásico al ABC y éste girará y producirá par motor y hará funcionar su fresadora o torno o amoladora, etc. Pero, como la potencia no es de igual voltaje, 120 grados de separación trifásica, el motor no funcionará tan bien como dicen las especificaciones de la placa de datos del motor. Es necesario reducir la potencia del motor para compensar dos cosas: los malos ángulos de fase y las tensiones de fase desiguales.
Puedes compensar un poco las tensiones de fase desiguales añadiendo condensadores de funcionamiento a través de A-C y B-C. Éstos conducirán corriente adicional a la pata C y ayudarán a elevar esa pata débil hasta la tensión nominal. Si eliges bien los condensadores, puedes conseguirlo perfectamente, pero esos valores dependerán de la carga, es decir, del tamaño de la fresa que estés utilizando y de la profundidad y velocidad de corte. No es práctico cambiar los condensadores para cada corte diferente, y la reducción de potencia no es tan importante si el motor está ligeramente cargado, por lo que normalmente se eligen los tamaños de los condensadores de funcionamiento para adaptarse a una carga pesada.
Compensar los ángulos de fase de 90, 180, 270 hacia 120, 240, 360 es más difícil y nunca lo he visto hacer. Pero en principio podrías añadir un circuito LC en una de las patas de entrada, como entre L2 y B. Afinarías ese LC para conseguir una relación de 120 grados entre A y B, pero de nuevo dependería de la carga. Y necesitarás un inductor enorme, más o menos del tamaño de tus motores de ralentización + carga. Así que antes de ir por este camino, construirías un convertidor de fase motor-generador o simplemente comprarías un VFD que sintetice la salida trifásica a partir de la potencia de entrada rectificada.
