Funcionamiento de Motores Eléctricos: Tipos y Aplicaciones

Funcionamiento de Motores Eléctricos

La función de un motor es convertir energía eléctrica en energía mecánica de rotación o par. Esto se logra mediante la repulsión entre un objeto metálico cargado eléctricamente y un imán permanente. El motor de corriente alterna es el más utilizado en la mayoría de las aplicaciones.

Partes del Motor

Las partes principales de un motor son la carcasa, el estator y el rotor. La carcasa es la caja que envuelve las partes eléctricas del motor y es la parte más externa. El estator consta de un apilado de placas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado estatórico, que es una parte fija y unida a la carcasa. El rotor, por su parte, consta de un apilado de placas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado rotórico.

Tipos de Motores

Motores Síncronos

En los motores síncronos, el rotor gira a la misma frecuencia que el campo magnético del estator. La frecuencia es la misma que la de la corriente alterna.

Motores Asíncronos

En los motores asíncronos, el rotor gira a una velocidad inferior a la del campo magnético del estator. Cuanto mayor es el par motor, mayor es esta diferencia de frecuencias.

Motores de Jaula de Ardilla

En su forma instalada, el motor de jaula de ardilla es un cilindro montado en un eje. Internamente tiene surcos donde se atraviesan longitudinalmente barras conductoras de aluminio o cobre que están conectadas en ambos extremos, poniendo en corto circuito los anillos de la jaula.

Motor con Anillos Rozantes

Este tipo de motor es similar al motor de jaula de ardilla, su estator contiene los bobinados que generan el campo magnético giratorio. El objetivo de este tipo de motor es eliminar la corriente excesivamente alta del arranque y el par asociado con el motor de jaula de ardilla.

Motor con Colector

Estos motores se encuentran en generadores, turbinas de viento, etc., donde conectan las corrientes de campo o excitación con el bobinado del motor.

Características de los Motores

• Producen elevado torque de funcionamiento.
• Se adaptan a las sobrecargas temporales sin detenerse completamente.
• Pueden entregar alta potencia con dimensiones y peso reducidos.

Motores Monofásicos

Son los primeros motores utilizados en la industria. Cuando el motor está en operación, desarrolla un campo magnético rotatorio, pero antes de que inicie la rotación, el estator produce un campo estacionario pulsante.

Para poder producir un campo rotatorio y un par de arranque, se debe tener un devanado auxiliar desfasado en 90º con respecto al devanado principal. Una vez que el motor ha arrancado, el devanado auxiliar se desconecta del circuito. Es importante señalar que el sentido de giro de las bobinas involucra la polaridad magnética correspondiente.

Motores Trifásicos

Los motores trifásicos son los más usados en la industria, ya que en el sistema trifásico se genera un campo magnético rotatorio en tres fases. El sentido de rotación del campo magnético de un motor trifásico puede cambiarse invirtiendo dos puntas cualesquiera del estator, lo cual desplaza las fases, de manera que el campo magnético gira en dirección opuesta.

Tipos de Conexión

Triángulo (Delta)

Los devanados en triángulo son cerrados y forman una configuración en triángulo. Se pueden diseñar con seis o nueve terminales para ser conectados a la línea de alimentación trifásica.

Estrella

Se forma uniendo un terminal de cada devanado; los tres terminales restantes se conectan a las líneas de alimentación L1, L2 y L3. Los devanados en estrella forman una configuración en Y. La mayoría de los motores de inducción de jaula de ardilla están conectados en estrella.

Ventajas

• Bajo costo de adquisición.
• Nulo nivel de contaminación.
• Bajo nivel de mantenimiento.
• Repuestos fáciles de conseguir.