Los motores eléctricos son máquinas que convierten la energía eléctrica en energía mecánica en forma de movimiento de rotación. Esto es gracias a los campos magnéticos generados en sus bobinas por las cuales se hace circular una corriente eléctrica que las imanta, lo que provoca fuerzas de atracción y de repulsión y que terminan produciendo movimiento, generalmente rotacional.
Estas máquinas están formadas por un estator o armadura, la parte fija, y un rotor, o parte móvil.
El estator está compuesto por polos magnéticos o electromagnéticos.
Hay muchos tipos de motores eléctricos.
Se suelen clasificar según el tipo de corriente con la que son alimentados:
- Motores alimentados por corriente continua (CC o DC).
Generalmente son motores de bajas potencias y a su vez se pueden dividir en 2 subtipos según los polos del estator estén construidos con imanes permanentes o con bobinas que generan campos electromagnéticos, a las cuales, en este último caso, se les llama "inducidos".
Los motores de corriente continua con polos de imanes permanentes en el estator son reversibles. Si se les aplica un movimiento rotacional en el rotor, generan una corriente eléctrica medible con el multímetro.
En los motores de corriente continua con polos de bobinas en el estator, o inducidos, se puede variar la corriente que circula por éstas, aumentando o disminuyendo la intensidad de los campos magnéticos generados. Además, estos motores se pueden subdividir en 3 subtipos según cómo estén conectados los inducidos del estator con las bobinas del rotor:
* En serie.
* En paralelo o "shunt".
* Motores compuestos o "compound", en los que parte de las bobinas del estator están conectadas en serie al rotor y parte conectadas en paralelo.
- Motores alimentados por corriente alterna (AC).
Los motores de corriente alterna se pueden dividir en monofásicos y trifásicos, según sean alimentados por una sola corriente alterna, o por 3 corrientes alternas independientes.
Los monofásicos se suelen utilizar para aplicaciones de pequeña potencia (menos de 50 watios) y generalmente son de uso doméstico para voltajes de unos 220 voltios.
Los trifásicos se suelen utilizar para aplicaciones de mayores potencias; esto es, para usos industriales a voltajes de 400 y más voltios. En estos motores cada una de las 3 bobinas del estator se "activa" en un momento determinado, de tal forma que la inducción del campo magnético de estas bobinas configura un movimiento circular en el interior del motor al cual sigue el rotor.
Los motores de corriente alterna trifásicos pueden ser asíncronos, si la velocidad de rotación del rotor no llega a alcanzar la velocidad "circular" del campo magnético giratorio generado por las 3 bobinas del estator; o síncronos, si ambos, rotor y campo magnético del inducido, van a la par. Los síncronos son más difíciles de manejar, pero tienen un funcionamiento más estable.
Cuando se enciende un motor eléctrico, éste consume una corriente eléctrica " de arranque" mayor que la corriente nominal para la cual se ha construido. Después de un determinado periodo de tiempo, las fuerzas contraelectromotrices que se generan al variar los campos magnéticos generados en las bobinas, estabilizan al motor y la intensidad que circula por él disminuye a la corriente nominal. Este pico de corriente inicial puede ser peligroso para la máquina, sobre todo en motores que manejan corrientes nominales altas y en casos en los que se pone en funcionamiento varios motores a la vez. Hay diferentes formas de evitar estas corrientes de arranque.
Así, en los motores de corriente alterna trifásicos, para que el flujo de corriente hacia el motor se realice de una forma menos violenta, más progresiva, las 3 bobinas del inducido del estator se conectan inicialmente a la red eléctrica mediante una configuración en estrella, o configuración de arranque y tras unos segundos se realiza una conmutación a una conexión en triángulo, o configuración delta, en la que el motor ya funciona normalmente.
- Motores eléctricos universales, que funcionan tanto con corriente continua, como con alterna, generalmente monofásica. Se usan por ejemplo en herramientas eléctricas como sierras, taladros y atornilladores.
- Motores eléctricos paso a paso. Estos motores funcionan con corrientes más complejas generadas por dispositivos digitales y giran un número de grados o vueltas que el usuario indica. Se usan sobre todo en aplicaciones robóticas y también son reversibles; si se hace girar el rotor, se genera una corriente eléctrica medible con un multímetro.
Otra forma de clasificar a los motores eléctricos es según tengan escobillas ("brush") o no ("brushless"). En los primeros, el roce de las escobillas con el colector del motor producen chispas que van deteriorando las escobillas, por lo que necesitan mantenimiento para cambiarlas cada cierto tiempo. Los segundos no precisan de este cambio, son mucho más silenciosos, no producen chispas y pesan menos, por lo que se usan para hacer girar las hélices de los drones, para los ventiladores de ordenadores y en vehículos eléctricos. El inconveniente de los motores "brushless" es que necesitan circuitos electrónicos complejos de control para su funcionamiento.
Otros tipos de motores: piezoeléctricos, antideflagración.
No hay comentarios:
Publicar un comentario