Luokat: Kaikki - motores - ventajas - corriente - aplicaciones

jonka Dennis Santiago Calo Calo 2 vuotta sitten

180

MOTORES ELÉCTRICOS

Los motores eléctricos se dividen en diferentes tipos, siendo los de corriente alterna (AC) uno de los más comunes. En estos motores, la dirección del flujo de electrones cambia a intervalos regulares.

MOTORES ELÉCTRICOS

MOTORES ELÉCTRICOS

Tipos

Motores de corriente alterna (AC)

La corriente alterna (CA) es un tipo de corriente eléctrica, en la que la dirección del flujo de electrones va y viene a intervalos regulares o en ciclos.

Trifásico

El motor trifásico funciona mediante el uso de una fuente de alimentación trifásica. Son conducidos por tres corrientes alternas de la misma frecuencia, que alcanza su punto máximo en momentos alternos


  1. Alta corrientes de arranque que causan caídas de tención.
  2. Reduce la vida útil del devanado del motor.
  3. La maquina asociada sufre sacudáis mecánicas


  1. La posibilidad de utilizar 2 tensiones diferentes
  2. Poseen un mayor rendimiento y, por lo general, son mucho más sencillos y económicos que los monofásicos.


Generalmente están destinados al accionamiento de máquinas como bombas, montacargas, ventiladores, grúas, elevadores, etcétera.

El motor asíncrono trifásico esta formado por u rotor, las bobinas son trifásicas y están desfasadas entre si 120º en el espacio. Funciona según el principio de inducción mutua de Faraday


  1. Una baja densidad de potencia
  2. Un posible riesgo de sobrecarga
  3. El bajo par de arranque


  1. Alta eficiencia
  2. Capacidad de generar un par motor constante
  3. Bajo costo
  4. Ata fiabilidad
  5. Ausencia de vibración


Están destinados al accionamiento de máquinas como bombas, montacargas, ventiladores, grúas, elevadores,


Anillo colector

Facilita la transmisión de energía eléctrica y señales de una parte estática a una móvil. Están compuestos de 3 o más contactos metálicos, montados en un eje de acero. Las escobillas de contacto son todas reemplazables


  1. Bajo par de arranque
  2. Baja eficiencia si no se utiliza un inversor


  1. El mayor par en el rango de velocidad mas bajo
  2. La menor corriente de arranque


  1. La extracción de minerales
  2. Funcionamiento de trituradoras
  3. Prensas de rodillo y molinos



Los motores de inducción trifásicos de rotor bobinado con sistema motorizado de levantamiento de escobillas. Son fabricados con sistema electromecánico que permite el cortocircuita miento de los anillos colectores y el levantamiento de las escobillas luego de la partida.


  1. Resultan bastante más caros
  2. Necesitan de un mayor mantenimiento.


  1. Reduce las paradas para mantenimiento y cambio de escobillas


  1. Molinos de bolas
  2. Ventiladores
  3. Extractores
  4. Bombas en general y otros


El motor trifásico síncrono tiene un rótor constitutido por un electroimán. No es un motor muy corriente por la complicación que supone alimentar el inductor con corriente alterna y el inducido con corriente continua, pero su velocidad de giro es fija e igual a la de sincronismo.

  1. Densidad de potencia muy baja.
  2. Mayor riesgo de sobrecarga.
  3. Bajo par de arranque.


  1. Menor coste.
  2. Poco ruido.
  3. Bajas vibraciones.
  4. Motor fiable.
  5. Alta eficiencia.


  1. Trituradoras
  2. Molinos
  3. Cintas transportadoras en la
  4. Ventiladores

 

Polos salientes

Los polos salientes son núcleos de hierro rodeados por bobinas que, al ser recorridas por una corriente eléctrica, originan un flujo que magnetiza la masa de hierro, creando en sus extremos los polos correspondientes.


  1. Baja aplicación a tracción eléctrica
  2. Baja regulación de velocidad 
  3. No existe electrolisis.


  1. Bajo coste
  2. Mantenimiento bajo
  3. Aplicación en la industria muy generalizado


  1. Se usa en máquinas de baja velocidad 
  2. Se utilizan en equipos accionados por motores relativamente lentos, tales como las turbinas hidráulicas


Polos lisos

Son máquinas sincrónicas que se usan para convertir potencia eléctrica en mecánica. Se pueden diferenciar debido a que tienen tres devanados en el estator


  1. Necesidad de lubricación y mantenimiento
  2. Temperatura limitada



  1. Se usa en máquinas de baja velocidad


Monofásico

Un motor monofásico es una maquina capaz de provocar una rotación en su eje al alimentarlo eléctricamente en su eje al alimentarlo eléctricamente. Este tipo de motores se suelen utilizar cuando no se dispone de una red trifásica a 380v generalmente usada en la industria y además se requiere de una baja potencia( de hasta 4kw/5cv)


Al tener una sola fase en el estator, en la dificultad de su arranque su devanado produce un campo magnético alterno que es incapaz de producir el movimiento giratorio para que el motor empiece a girar, un motor de inducción no tiene par de arranque


  1. Estos aparatos son perdurable en el tiempo y requieren poco mantenimiento.
  2. Es compatible con potencias bajas.
  3. Son perfectos para ser incorporados en el trabajo de máquinas pequeñas.
  4. Todos sus modelos se caracterizan por ser de excelente calidad.
  5. Son de bajo costo.


Los motores monofásicos son propios del ámbito doméstico o de instalaciones en comercios. Algunos electrodomésticos como frigoríficos o lavadoras están accionados por motores monofásicos siendo los más comunes.

Asíncrono

En este tipo de motores, el estátor genera un campo magnético giratorio. Para ello, se dispone de dos pares de bobinas perpendiculares. Una de ellas se conecta directamente a la corriente alterna, generando un campo magnético oscilante.


  1. Una baja densidad de potencia
  2. Posible riesgo de sobrecarga
  3. Bajo par de arranque


  1. Alta eficiencia
  2. Capacidad de generar un par motor constante


Suelen ser empleados en electrodomésticos, así como en aparatos de uso diario o vehículos eléctricos para el desplazamiento.


Rotor bobinado

La corriente eléctrica se provoca por inducción electromagnética del campo magnético de la bobina del estator con el fin de producir la torsión del rotor. Por tanto, no necesitan una conmutación mecánica


  1. Resultan bastante mas caros
  2. Necesitan mayor mantenimiento


  1. Evita el desgaste constante y prematuro de las escobillas y anillos colectores;
  2. Evita la acumulación de polvo de las escobillas en el interior del compartimiento de las mismas, manteniendo alto el nivel de aislamiento del rotor


  1. Molinos de bolas
  2. Ventiladores
  3. Extractores
  4. Trituradores
  5. Bombas en general


Jaula de ardilla

 Consiste en un dispositivo compuesto por unas barras de material de aluminio o cobre que se encuentran colocadas en las ranuras del rotor. Los conductores del rotor están en continuo cortocircuito por los anillos de cobre o aluminio


  1. En el arranque absorbe una corriente muy intensa


  1. La baja resistencia del rotor hace que los motores de jaula de ardilla tengan excelentes características para marchas a velocidad constantes


  1. Minería
  2. Nivel industrial


Síncrono

Un par de escobillas aplican la corriente al rotor. Por lo tanto, el mismo motor puede funcionar tanto con corriente continua como alterna


  1. En la dificultad de su arranque su devanado produce un campo magnético altanero que es incapaz de producir el movimiento giratorio para que el motor empiece a girar.


  1. Alta capacidad de torque
  2. Es proyectada con alta capacidad de sobrecarga
  3. Mantiene la velocidad constante incluso en aplicaciones con grandes variaciones de carga
  4. Alto rendimiento
  5. Son mas eficientes en la conversión de energía eléctrica mecánica, generando mayor ahorro de energía


Es ampliamente utilizado en pequeños electrodomésticos



Reluctancia

Los devanados del estator se someten a una alimentación trifásica, producen un campo magnético giratorio en los devanados del estator. Dicho campo, gira a una velocidad síncrona basada en el número de polos y de la frecuencia


  1.  Mayor demanda de corriente para el mismo momento
  2. La mayor corriente de magnetizado conduce a un factor de potencia menor.


  1. Menor ondulación del par de arranque y por tanto, es mas silencioso en su funcionamiento
  2. Tiene mayor rendimiento


  1. Se utilizan principalmente en la industria textil del vidrio
  2. En el sector de los materiales plásticos
  3. Aplicaciones que requieren regulación de velocidad independientemente de los valores de carga


Imanes permanentes

Los motores síncronos de imanes permanentes giran sincronizados con la frecuencia de alimentación, a cualquier par hasta el máximo del motor.

Lineal

Un motor lineal es una solución de accionamiento que difiere de un motor rotatorio. A diferencia de un motor rotatorio, un motor lineal no genera movimiento rotatorio para el objeto accionado sino que mueve el objeto en una línea recta o a lo largo de un trayecto curvo.


  1. Baja energía de salida
  2. Eficiencia reducida
  3. Baja fuerza de empuje
  4. Siempre deben ser modificados para ajustarse al uso propuesto


  1. Posicionamiento libre.
  2. Ajuste de velocidad.
  3. Control de aceleración.
  4. Fuerza programable.
  5. Movimientos monitorizados.
  6. Sincronización de movimientos.
  7. Bajo costo de mantenimiento.
  8. Larga vida de servicio


Pueden conseguir una alta aceleración (hasta 6 g) y velocidades de traslación de hasta 13 m/s (48 km/h). . Como resultado, son especialmente adecuadas para el uso en herramientas de maquinaria, sistemas de posicionamiento y de manipulación y centros de mecanizado.


Imanes permanentes

Es un motor eléctrico que tiene un estator y un rotor distribuidos de tal manera que no produce rotación sino una fuerza lineal en el sentido de su longitud que permite el movimiento. Su mecanismo se basa en sustituir la conmutación (cambio de polaridad) mecánica por otra electrónica sin contacto


  1.  La probabilidad de falla de la máquina es alta
  2. problemas de mantenimiento
  3. disipación de calor de baja frecuencia


  1. Tamaño pequeño, estructura simple y bajo precio.
  2. Dado que el rotor principal y el rotor del motor de imán permanente adoptan un eje integrado, la eficiencia de transmisión es del 100%.
  3. no hay rodamiento en el motor de imán permanente, ahorrando 2 costos de rodamiento, y se despide completamente del mantenimiento del rodamiento.


  1. Centrales eléctricas
  2. Sistemas de purificación de agua
  3. Sistemas de tratamiento y desalinización
  4. Plantas de tratamiento de aire
  5. Industria alimentaria


Inducción

Funciona por la acción de un campo magnético giratorio en el interior del estator, pero este campo está producido por corrientes que circulan en los devanados estatóricos.


  1. Durante las condiciones de carga ligera, el factor de potencia del motor cae a un valor muy bajo
  2. Debido a la alta corriente magnetizadora, las pérdidas de cobre del motor aumentan
  3. Debido a un bajo par de arranque, el motor no puede ser usado para aplicaciones que requieran un alto par de arranque.


  1. El funcionamiento del motor es independiente de las condiciones ambientales.
  2. Un motor de inducción de jaula de ardilla no contiene cepillos, anillos colectores y conmutadores.
  3. Un motor de inducción es una máquina altamente eficiente con una eficiencia a plena carga que varía entre el 85 y el 97 por ciento.


Estos motores suelen ser empleados en electrodomésticos, así como en aparatos de uso diario o vehículos eléctricos para el desplazamiento.


Motores de corriente continua (DC)

La corriente continua (CC) es la corriente eléctrica que fluye de forma constante en una dirección.



De excitación compuesta

El motor Compound o Compuesto consta de dos devanados inductores, uno está en serie con el devanado inducido y el otro en paralelo.


De excitación en paralelo

El motor Shunt o paralelo dispone los devanados inductor e inducido conectados en paralelo.


¿Dónde se utilizan los motores en paralelo?

Se utiliza en aplicaciones donde se requiera una velocidad muy estable, por ejemplo en las rotativas de los periódicos donde una diferencia de velocidad entre unos rodillos y otros significaría la rotura del papel.

De excitación en serie

El motor serie es tal que los devanados del inductor y del inducido se encuentran conectados en serie.

De excitación independiente

El motor de excitación independiente es tal que el inductor y el inducido se alimentan de dos fuentes de energía independientes.



No se suelen utilizar salvo excepciones muy concretas, por el inconveniente de tener que utilizar 2 fuentes de tensión externas.


Es el mas adecuado para cualquier tipo regulación ya que tiene independencia entre el control por el inductor y el control por el inducido.


  1. Torneado
  2. Taladrado de materiales



Motor sin escobilla

Es un motor eléctrico que no emplea escobillas para cumplir el cambio de polaridad en el roto. Aprovecha de un colector de delgas o un par de anillos rozantes para girar el eje rotativo.


Necesitan administración electrónica para funcionar.


  1. Alta eficiencia
  2. Menos calor
  3. Larga vida útil
  4. Mejor relación entre potencia de salida y tamaño


Se utilizan en áreas donde se requiere un control preciso y un par bajo, como en robots y servo sistemas.

Motor paso a paso

Tiene como mínimo cuatro bobinas que al ser energizadas con corriente continua de acuerdo a una secuencia, origina el avance del eje de acuerdo a ángulos exactos (submúltiplos de 360).


El motor requiere energía tanto cuando esta en movimiento como cuando esta parado


Son muy utilizados en impresoras, en disqueteras, el sistema de control de posición accionado digitalmente.

Híbrido

Se refiere a un motor cuyo funcionamiento se basa en la combinación de los otros dos tipos de motores paso a paso, el motor de reluctancia variable y el motor de imán permanente


Se caracteriza por tener varios dientes en el estator y en el rotor, el rotor con un imán concéntrico magnetizado axialmente alrededor de su eje.


De reluctancia variable

En el motor paso a paso de reluctancia variable, el rotor consta de varios dientes hechos de hierro dulce. Cuando las bobinas del estator son alimentadas por una corriente continua, el diente del rotor es atraído por el campo magnético


Es que al tener una menor inercia de rotor provocará una respuesta dinámica más rápida.

De imán permanente

El motor paso a paso de imán permanente cambia la posición del rotor cambiaría la dirección del flujo de corriente en las bobinas, lo que cambiaría los polos magnéticos. Si la dirección de la corriente se cambiara en consecuencia, el rotor de dicho motor giraría 90°


Son los mas usados en robótica.

Motor universal

Aquel que puede funcionar indistintamente con corriente continua o con corriente alterna monofásica.


Necesitan mantenimiento (cambio de escobillas) ya que , se dimensionan las escobillas hasta el fin de la vida útil del electrodoméstico.


Pueden construirse para cualquier velocidad de giro y resulta fácil conseguir grandes velocidades. Funciona instantáneamente con CA y CC, posee un elevado par de arranque


Se utiliza en los taladros, aspiradoras, licuadoras, lustradoras, etc.

Servomotor

Es un motor eléctrico al que podemos controlar tanto la velocidad, como la posición del eje que gira (también llamada dirección del eje o giro del rotor.




  1. El alto costo del equipo.
  2. Dificultad en la configuración inicial de la calibración del equipo sin previos conocimientos



  1. Máxima precisión
  2. Alto PAR de trabajo
  3. Sistema de comunicación CAN open.
  4. Soporta altas temperaturas.



En las industrias se utilizan maquinas herramienta, embalaje, automatización de fabricas, manipulación de materiales, conversión de impresión, líneas de ensamblaje y en aplicaciones exigentes como: robótica, maquinaria CNC o fabricación automatizada.


De imanes permanentes

También conocidos como brushless por que es un motor sin escobillas (como las que llevan los de cc).


Se utilizan para grandes torques o fuerzas y para altas velocidades. Son los más usados en la industria.

Corriente alterna

Pueden utilizar corrientes más potentes y por lo tanto se usan para mover grandes fuerzas.

Corriente continua

Los más habituales, funcionan con un pequeño motor de corriente continua. El servomotor se controla por PWM (modulación por ancho de pulso).