UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON

  FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

Diseño de sistemas mecatrónicos

Tarea #1

Tipos de motores

NOMBRE: Israel Alejandro Salazar carrillo

MATRICULA: 1599412

Docente: M.C Jazmín Alejandra Martinez Alvarado

HORA: n4         Salón: 1305        

  Frecuencia: lunes, miércoles y viernes

a 07 de febrero del 2018, San Nicolás de los garza, nuevo león

Introducción

El motor eléctrico es un artefacto que transforma la energía eléctrica en energía mecánica, de manera que puede impulsar el funcionamiento de una máquina. Esto ocurre por acción de los campos magnéticos que se generan gracias a las bobinas. Los motores eléctricos son muy comunes, se pueden encontrar en trenes, máquinas de procesos industriales y en los relojes eléctricos; algunos de uso general tienen proporciones estandarizadas, lo que ayuda a mejorar la selección de acuerdo con la potencia que se desea alcanzar para el dispositivo en el que se incluirá. [1]

Las fuentes que alimentan al motor eléctrico pueden ser de corriente alterna (AC) o corriente continua (CC). Cuando se trata de la corriente alterna, las redes eléctricas o las plantas eléctricas son el impulso principal del motor. [1]

Marco Teórico

El principio de un motor eléctrico es muy sencillo al aplicar diferencia de potencial a este aparato, se utiliza un campo magnético para que se haga girar un núcleo que se tiene en el centro de este ya que así con este movimiento estamos transformando energía eléctrica en energía mecánica. [2]

Como todas las máquinas eléctricas, un motor eléctrico está constituido por un circuito magnético y dos eléctricos, uno colocado en la parte fija (estator) y otro en la parte móvil (rotor). [2]

Estator: Constituye la parte fija del motor. El estator es el elemento que opera como base, permitiendo que desde ese punto se lleve a cabo la rotación del motor. El estator no se mueve mecánicamente, pero si magnéticamente. [2]

Rotor: Constituye la parte móvil del motor. El rotor es el elemento de transferencia mecánica, ya que de él depende la conversión de energía eléctrica a mecánica. Los rotores, son un conjunto de láminas de acero al silicio que forman un paquete. [2]

Bobinado: Un motor monofásico (motor de inducción) tiene dos grupos de devanados en el estator: el primer grupo, se conoce como el devanado principal o devanado de trabajo; el segundo, se le conoce como devanado auxiliar o de arranque. Estos dos devanados se conectan en paralelo entre sí, el voltaje de línea se aplica a ambos al energizar el motor. Los dos devanados difieren entre sí física y eléctrica mente. El devanado de trabajo está formado de conductor grueso y tiene más espiras que el devanado de arranque, éste, generalmente se aloja en la parte superior de las ranuras del estator, en tanto que el de trabajo se aloja en la parte inferior. El devanado de arranque tiene menos espiras de una sección delgada o pequeña de conductor. [2]

Carcasa: La carcasa es la parte que protege y cubre al estator y al rotor, el material empleado para su fabricación depende del tipo de motor, de su diseño y su aplicación. [2]

Base: La base es el elemento en donde se soporta toda la fuerza mecánica de operación del motor [2]

Cojinetes: Contribuyen a la óptima operación de las partes giratorias del motor. Se utilizan para sostener y fijar ejes mecánicos, y para reducir la fricción, lo que contribuye a lograr que se consuma menos potencia. [2]

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Ilustración 1 Partes de un motor eléctrico

Motores a pasos

Estructura

Son motores eléctricos sin escobillas. Es típico que todos los bobinados del motor sean parte del estator, y el rotor puede ser un imán permanente o, en el caso de los motores de reluctancia variable, un cilindro sólido con un mecanizado en forma de dientes (similar a un engranaje), construido con un material magnéticamente "blando" (como el hierro dulce). [2]

La conmutación se debe manejar de manera externa con un controlador electrónico y, típicamente, los motores y sus controladores se diseñan de manera que el motor se pueda mantener en una posición fija y también para que se lo pueda hacer girar en un sentido y en el otro. [2]

Existen 3 tipos básicos de motores de pasos de acuerdo con su principio de operación:

• Reluctancia variable: Se caracterizan por tener un rotor múltiple de hierro suave y un embobinado alrededor del estator. Operan generalmente con pasos de Angulo entre 5 y 154 grados a una velocidad relativamente alta y no tiene par de reten. [2]
  
• Imán permanente Estos motores tienen rotores de imán permanente sin dientes y son magnetizados perpendicularmente a los ejes. Energizando las cuatro fases en secuencia, el rotor gira conforme es atraído por los polos magnéticos. [2]
  
• Híbridos: Combinan las cualidades de los dos anteriores. Tienen alto par de reten y un excelente par de sostenimiento y dinámico, y pueden ser operado a una alta velocidad. Operan en ángulos de 0.9 a 5 grados. [2]

Funcionamiento

Si el estator del motor tiene tres bobinas, conectadas típicamente, con un terminal común, C, a todas las bobinas, será probablemente un motor P-P de reluctancia variable. (ilustración 2) El conductor común se conecta habitualmente al borne positivo y las bobinas son alimentadas siguiendo una secuencia consecutiva. [3]

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Ilustración 2: Conexiones Motor P-P de Reluctancia Variable [3]

Estos motores no contienen imanes permanentes. El estator es similar a un motor de c.c. de escobillas, sin embargo, el rotor sólo consta de hierro laminado. El par se produce como resultado de la atracción entre las bobinas y el rotor férrico. El rotor forma un circuito magnético con el polo del estator. La reluctancia de un circuito magnético es el equivalente magnético a la resistencia de un circuito eléctrico. Cuando el rotor está alineado con el estator el hueco entre ambos es muy pequeño y en este momento la reluctancia está al mínimo. La inductancia del bobinado también varía cuando el rotor gira. Cuando el rotor está fuera de la alineación, la inductancia es muy baja, y la corriente aumentará rápidamente. Cuando el rotor se alinea con el estator, la inductancia será muy grande. Esta es una de las dificultades de manejar un motor de esta clase. [3]

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