Unidad 5 Electromagnetismo

Clasificación de los motores eléctricos

1. Motores de corriente alterna, se usan mucho en la industria, sobretodo, el motor trifásico asíncrono de jaula de ardilla.

2. Motores de corriente continua, suelen utilizarse cuando se necesita precisión en la velocidad, montacargas, locomoción, etc.

3. Motores universales. Son los que pueden funcionan con corriente alterna o continua, se usan mucho en electrodomésticos. Son los motores con colector.

Realicemos una clasificación más amplia:

Motor de corriente alterna.

Podemos clasificarlos de varias maneras, por su velocidad de giro, por el tipo de rotor y por el número de fases de alimentación. Vamos a ello:

Por su velocidad de giro.

1. Asíncronos. Un motor se considera asíncrono cuando la velocidad del campo magnético generado por el estátor supera a la velocidad de giro del rotor.

2. Síncronos. Un motor se considera síncrono cuando la velocidad del campo magnético del estátor es igual a la velocidad de giro del rotor. Recordar que el rotor es la parte móvil del motor. Dentro de los motores síncronos, nos encontramos con una subclasificación:

- Motores síncronos trifásicos.

- Motores asíncronos sincronizados.

- Motores con un rotor de imán permanente.

Por el tipo de rotor.

- Motores de anillos rasantes.

- Motores con colector.

- Motores de jaula de ardilla.

Por su número de fases de alimentación.

- Motores monofásicos.

- Motores bifásicos.

- Motores trifásicos.

- Motores con arranque auxiliar bobinado.

- Motores con arranque auxiliar bobinado y con condensador.

Motor de corriente continua.

La clasificación de este tipo de motores se realiza en función de los bobinados del inductor y del inducido:

- Motores de excitación en serie.

- Motores de excitación en paralelo.

- Motores de excitación compuesta.

Principio de funcionamiento de motores

Los dos principios en que se basa el funcionamiento de cualquier máquina eléctrica rotativa son los siguientes: Cuando un conductor se mueve en el interior de un campo magnético cortando líneas de campo, se genera en él una fuerza electromotriz. Cuando un conductor, por el que circula una corriente, se sitúa en el interior de un campo magnético actúa sobre él una fuerza de desplazamiento.

En la figura se muestra un esquema del funcionamiento de una máquina de corriente continua

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En ella se representa el devanado inducido como si únicamente estuviera formado por una sola espira. El campo magnético creado por el devanado inductor se simboliza por medio de un par de polos. Cada extremo de la espira está unido a una delga que gira solidariamente con ella, y la corriente sale al exterior por las escobillas. Si al devanado inducido se le aplica una tensión exterior continua, por la espira circulará una corriente continua, lo que dará origen a la aparición de una fuerza que tiende a hacerla girar. De esta manera, la espira se comporta como una máquina de corriente continua funcionando como motor: La energía eléctrica se convierte en mecánica. Por el contrario, si al devanado inducido se le aplica un movimiento de rotación, en los bornes de la espira aparecerá una fuerza electromotriz.

En la práctica, el devanado inducido de las máquinas de corriente continua está formado por un número elevado de espiras, desfasadas espacialmente; y, por lo general, el estator dispone de más de un par de polos magnéticos.

Tipos de excitación

Como ya se ha descrito con anterioridad, en las máquinas de corriente continua existen dos devanados:

- El devanado inductor o excitador, encargado de generar el campo magnético.

- El devanado inducido, en el que se genera la fuerza electromotriz en el caso que la máquina funcione como generador, o el par motor si la máquina funciona como motor.

Los dos devanados han de conectarse a una red eléctrica de corriente continua.

En derivación. Los devanados inductor e inducido se conectan en paralelo, tal como se puede observar en la figura anterior. Un caso particular de este tipo de conexión es aquél en que el devanado excitador y el inducido se conectan a redes de corriente continua independientes: este tipo de conexión se designa con el nombre de excitación independiente.

En serie. Los devanados inductor e inducido se conectan en serie a una red eléctrica de corriente continua.

Compuesta. El devanado inductor se divide en dos devanados: Uno, en serie con el inducido, y el otro en paralelo. Según la forma en que se realice la conexión de los devanados de excitación, se distinguen la excitación compuesta corta y la excitación compuesta larga.

La reacción de inducido y el fenómeno de la conmutación

Ya se ha mencionado que la formación del campo magnético en el interior de una máquina de corriente continua se debe al devanado inductor. Esa situación se muestra en la figura. Al eje transversal se le conoce con el nombre de línea neutra. En esa zona es donde se sitúan las escobillas que hacen contacto con el colector de delgas para que la conmutación de una delga a otra -instante en que la escobilla hace contacto con dos conductores situados en posiciones diferentes del devanado inducido se realice cuando no existan fuerzas electromotrices en los conductores, por los que, en consecuencia, no circulará corriente.

USOS Y APLICACIONES DE MOTORES CA Y CD

Motores de Corriente Directa (DC)

Se Utilizan en casos en los que es de importancia el poder regular continuamente la velocidad del eje y en aquellos casos en los que se necesita de un toque de arranque elevado.

Además, utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente continua, como es el caso de trenes y automóviles eléctricos, motores para utilizar en el arranque y en los controles de automóviles, motores accionados a pilas o baterías, etc.

Motores de Corriente Alterna (AC)

El motor sincrónico es utilizado en aquellos casos en que los que se desea velocidad constante. En nuestro medio sus aplicaciones son mínimas y casi siempre están en relacionadas con sistemas de regulación y control mas no con la transmisión de potencias elevadas.

Nota: la máquina sincrónica puede ser monofásica o trifásica.

El Motor Asincrónico o de Inducción

Si se realizara a nivel industrial una encuesta de consumo de la energía eléctrica utilizada en alimentar motores, se vería que casi la totalidad del consumo estaría dedicado a los motores asincrónicos.

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