Los motores eléctricos son equipos que tienen la característica de transformar la energía eléctrica en energía mecánica. Según los tipos de motores eléctricos que existen, básicamente podemos dividirlos en tres grupos : motores de corriente continua, motores de corriente alterna y motores universales .
Quienes trabajan en la industria saben que el motor eléctrico es un equipo vital para el funcionamiento de los sistemas rotativos. Podemos decir que es el corazón de una máquina.
Ya sea en la línea de montaje o en equipos auxiliares, está presente en varios sectores de una empresa.
Por ejemplo:
- taladros.
- tornos.
- compresores.
- cintas transportadoras.
- Agitadores y Mezcladores.
- polipastos electricos.
- Entre otros.
Además, también podemos encontrarlo en nuestra vida diaria. Ascensor, frigorífico, lavadora, son algunos ejemplos de donde está presente el motor eléctrico.
Dada la importancia de este equipo en los sistemas de transmisión mecánica , presentaremos los principales tipos de motores eléctricos y algunos de sus componentes.
¿Vamos allá?
¿Qué es un motor eléctrico?
Es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía mecánica. Así, permite mover máquinas y transmitir la rotación a otros componentes. Por ejemplo, ejes, poleas y engranajes .
Como tal, es el componente principal de muchos equipos industriales.
Tipos de motores electricos
Existen varios tipos de motores eléctricos en el mercado, pero podemos clasificarlos en tres grandes grupos: motor de corriente alterna (AC), motor de corriente continua (DC) y motores universales (AC y DC).
De cada una de estas categorías se derivan otras en función de sus características.
1. Motor eléctrico de corriente alterna (CA)
En un motor de corriente alterna, las bobinas transportadas por corrientes eléctricas alternas producen un campo magnético. Es decir, se trata de un rotor formado por un imán o bobina que se alimenta de corriente eléctrica.
De esta manera, funciona a partir de la variación cíclica de la corriente eléctrica en relación a la intensidad y dirección.
Solo para aclarar, la corriente eléctrica alterna (CA) ocurre al impulsar electrones que oscilan alrededor de un punto fijo a una frecuencia de 60 Hz.
Podemos decir que los electrones hacen un movimiento de “ida y vuelta” 60 veces durante un segundo.
Los principales tipos de motores AC son:
Motor eléctrico de corriente alterna: Monofásico.
Los motores eléctricos monofásicos son los más utilizados en aplicaciones comerciales. Utilizan dos conductores de entrada de energía eléctrica, que pueden recibir voltajes de 127 a 220 voltios.
Sin embargo, este modelo de propulsor tiene algunas peculiaridades.
“Si un cuerpo, objeto o el rotor de un motor está estacionario, permanecerá estacionario hasta que una fuerza externa, mayor que la fuerza de resistencia que lo mantiene estacionario, actúe sobre él y cambie este estado de inercia.
Si un cuerpo, objeto o el rotor de un motor está en movimiento, sólo se detendrá cuando una fuerza opuesta, mayor que la fuerza que lo mantiene en movimiento, detenga este desplazamiento”. Todo esto está de acuerdo con las leyes de un tipo llamado Isaac Newton.
Lo que sucede en los motores monofásicos es que la fuerza que mantiene el rotor en estado de inercia (parado) es equivalente a la fuerza generada por el campo magnético en las bobinas del estator, que recibe energía de la red eléctrica externa.
En resumen, imagina un tira y afloja donde ambos bandos aplican la misma fuerza, ¿qué sucede? nadie gana En términos electromagnéticos, no se crea ninguna diferencia de potencial (desplazamiento), en este caso entre el rotor y el estator.
Así, para superar esta condición inicial, en los motores monofásicos se suele utilizar un componente denominado condensador. Pero hay otras formas de iniciar el movimiento.
De forma didáctica, para facilitar la comprensión, el condensador es una fuerza extra. Dará el “empuje” necesario para que el rotor se empaque y empiece a girar.
Este modelo de propulsor tiene un solo juego de bobinas.
Motor eléctrico de corriente alterna: Trifásico.
En general, los motores trifásicos tienen aplicaciones industriales. Contiene 4 conductores de entrada de energía, recibiendo voltajes entre 220/380 y 380/660 voltios.
Este propulsor contiene 3 juegos de bobinas. La fuerza electromagnética resultante es mucho mayor que el modelo mencionado anteriormente, por lo que su estator puede superar el estado de inercia del rotor sin ayuda adicional.
Motor eléctrico de corriente alterna: Síncrono.
Estos motores se utilizan para transformar la energía eléctrica en energía mecánica y, por el contrario, la energía mecánica en energía eléctrica, por lo que son motores muy utilizados en centrales hidroeléctricas y parques eólicos.
El motor eléctrico síncrono es aquel que tiene la velocidad del campo giratorio del estator idéntica a la velocidad de rotación del rotor.
En este caso, la energía eléctrica está actuando en ambas partes de la hélice, en corriente alterna en las bobinas estáticas y en corriente continua en el rotor, con la ayuda del devanado amortiguador (conocido como jaula de ardilla ) que ayuda en la inicial. movimiento del motor.
Todo este proceso, en un momento dado, iguala las frecuencias electromagnéticas de ambos componentes. Por lo tanto, crea la sincronía de movimiento entre los dos campos giratorios.
Motor eléctrico de corriente alterna: Asíncrono.
Aquí, solo las bobinas del estator están energizadas. El movimiento del rotor viene dado por inducción electromagnética.
En ese momento, existe una diferencia de velocidad entre el campo giratorio del estator y el rotor. Los físicos lo llaman deslizamiento. El rotor gira a una velocidad más lenta que el campo giratorio del estator.
2. Motor eléctrico de corriente continua (CC)
La construcción de estos motores fue pensada para recibir energía de una fuente polarizada, es decir, de un sistema donde la energía suministrada recorre un camino entre la entrada y la salida.
Esta corriente eléctrica externa alimenta el rotor del motor a través del polo de entrada que conduce la electricidad desde la fuente hasta un componente que llamamos conmutador, que a su vez está conectado a una armadura.
El inducido es el componente del rotor que recorre la zona del campo magnético generado por el estator y se conecta a otro interruptor que se conecta al polo de salida.
Como sabemos, un conductor eléctrico energizado genera un campo magnético. Este campo interactuará con el flujo magnético creado por el estator, creando torque y moviendo el rotor a partir de esta interacción entre las energías de atracción y repulsión de los polos magnéticos.
- Serie : conexión de rotor y estator en serie.
- Paralelo : rotor y estator conectados en paralelo.
- Compuesto : mixto, que contiene las dos características de los motores mencionados anteriormente.
- Excitación independiente : rotor y estator alimentados por dos fuentes externas diferentes.
3. Motor eléctrico universal (CA y CC)
Este modelo de propulsor trabaja con ambas formas de corriente eléctrica, alterna y continua.
El motor más común en el mercado es el motor serie DC. Tiene una conexión en serie entre el estator y el rotor. De esta forma, permite cambiar el polo de entrada de potencia sin cambiar el sentido de giro.
Aplicaciones de los motores eléctricos.
Es posible combinar los diferentes tipos de características, mencionados aquí en este post, en un proyecto para tener diferentes propósitos en el movimiento mecánico:
- más par y menos rotación,
- más rotación y menos par,
- control de velocidad, y
- ahí vas
Es importante prestar atención a la cantidad de polos que tiene el motor, ya que esto influye en la cantidad de RPM. Por lo tanto, cuanto mayor sea el número de polos, menores serán las revoluciones por minuto, y lo contrario también es válido.
Por ejemplo:
2 polos = 3600 rpm
4 polos = 1800 rpm
6 polos = 1200 rpm
Motores monofásicos de corriente alterna
La principal característica de este motor es el bajo par y las altas RPM. Su uso es principalmente para fines residenciales, tales como:
- Ventiladores, batidoras, taladros, neveras, etc.
Motores con sistema de fase partida
Como en los motores monofásicos es imprescindible el uso de condensadores de arranque, en este modelo el sistema de fase partida elimina la necesidad de este componente, ayudando al motor a iniciar su movimiento.
Básicamente, es un devanado auxiliar que mejora el ángulo de compensación actual, lo que da como resultado un campo giratorio elíptico.
- Bombas comerciales y residenciales, bombas centrífugas, bombas hidráulicas, etc.
Motores con sistema de polos sombreados
Este motor también nace con la función de conexión automática, superando el estado de inercia sin la ayuda de componentes externos.
No es más que una bobina de cortocircuito, fabricada en cobre, que se ubica alrededor del polo del motor y tiene la función de generar una desviación en el campo magnético que da como resultado el par de arranque.
Debido a la simplicidad de operación, generalmente se utilizan en aplicaciones cotidianas como:
- Secadores de pelo, aire acondicionado, etc.
Motores de CA trifásicos
La característica clave de este motor es un par más alto a RPM más bajas. Su aplicación es principalmente para fines industriales tales como:
- Bombas, elevadores, compresores, etc.
Motores de CA asíncronos
Para aplicaciones que requieren un gran esfuerzo inicial y necesidad de regulación de velocidad, como por ejemplo:
- Banda para transporte de objetos pesados , grúas, cabrestantes, etc.
Motores de CA síncronos
Esta hélice trabaja a velocidad constante y no tiene tanto torque, ideal para:
- Cintas de correr que no requieran fuerza de tracción, escaleras mecánicas, etc.
Motores síncronos de polos salientes
Indicado para rotaciones muy lentas, con un elevado número de polos.
Generalmente se utiliza en generadores de energía.
Motores de corriente continua
Este modelo de motor es más completo y consigue entregar varias características a la vez, como buen par tanto a la salida como en marcha, aceleración, desaceleración, inversión de dirección.
Según sus variaciones, se puede aplicar a:
- Trenes eléctricos, ascensores, prensas, bombas de pistón, etc.
Motor de paso
Este modelo consta de varios imanes cuya finalidad es hacer girar un rotor por etapas, paso a paso.
Uno, por ejemplo, sería en las cintas transportadoras de las cajas de los supermercados. Se da una orden, el motor arranca y se para, y así sucesivamente, según la demanda.
Motores compuestos
Es común que los motores que trabajan con carga disminuyan la velocidad cuando se le agrega peso, o se enciendan cuando se elimina peso. El sistema compuesto evita que esto suceda.
Ampliamente utilizado en las industrias ferroviarias.
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