Definición de Motor eléctrico 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, (aquellos pequeños cilindro con hilo metálico conductor aislado). Los motores eléctricos son muy comunes, se pueden encontrar en trenes, máquinas de procesos industriales y en los relojes e léctricos; algunos de uso general tienen proporciones estandarizadas, lo que ayuda a mejorar la selección de acuerdo a la potencia que se desea alcanzar para el dispositivo en el que se incluirá.
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; existen varios tipos de este motor, llamados: motor asíncrono y síncrono. A diferencia de éste, cuando la corr iente continua es el encargado de sustentar el funcionamiento, las baterías, los rectificadores, los paneles solares y los dinamos son los artefactos que colaboran en el proceso; estos se clasifican en: motor serie, motor compound, motor shunt y motor eléctrico sin escobillas. El motor universal, por su parte, funciona con ambos tipos de corriente. El motor eléctrico tiene muchas ventajas, entre ellas se encuentra su tamaño y peso reducido, el hecho de que puede ser construido c onstruido para casi cualquier tipo de máquina y una potencia bastante alta, su rendimiento está la mayor parte del tiempo en un 75%, no emite ningún tipo de sustancia o gas contaminante y no necesitan una ventilación exter na. MOTOR ELECTRICO Vamos aprender qué es un motor e léctrico, cómo funciona y las partes de un mo tor eléctrico. Empezaremos por ver como funciona un motor eléctrico y sus partes y al final definiremos qué es un motor eléctrico.
Todo empezó gracias al científico Hans Christian Oersted que comprobó como colocando una espira (cable enrollado) alrededor de una brújula, si hacía pasar una corriente por la espira, la aguja de la brújula, que está unida a un imán, esta se movía. Lo que hacía la espira con corriente eléctrica era mover el imán de la brújula que estaba dentro de la espira. Demostró así, la relación que había entre la electricidad y el magnetismo.
Es como si tenemos 2 imanes una frente al otro, o se atraen o se repelen por las fuerzas magnéticas, pero en nuestro caso uno de los imanes lo creamos por una corriente que atraviesa un conductor, lo creamos con un corriente eléctrica. El otro imán sería el que tiene la aguja de la brújula que está unida a un imán. Pero... ¿Qué demostró con este experimento?. Pues algo importantísimo para poder cr ear un motor eléctrico. Si un imán tiene un campo magnético y cuando le atraviesa otro cam po magnético (el de otro imán por ej emplo), el imán se mueve por atracción o repulsión. Oersted demostró que la espira al ser atr avesada por una corriente eléctrica, ge neraba un campo magnético a su alrededor, ya que movía (hacía girar) la aguja del imán de la brújula. No solo podemos crear un campo magnético con un imán. Con este experimento demostró que la espira al ser atravesada por una cor riente generaba un campo magnético (con fuerzas magnéticas). Las dos fuerzas magnéticas, una por la cor riente por el conductor y la otra la del propio imán, interactúan haciendo que la aguja de la br újula girase. En definitiva había creado un pequeño motor eléctrico. Electricidad ==> provoca giro.
También sucede al contrario, que es como se construyen realmente el motor eléctrico. Si un conductor por el que circula una corr iente eléctrica se encuentra dentro de un campo magnético (el de un imán), el conductor se desplaza perpendicularmente al campo magnético (se mueve).
Si el campo magnético es horizontal y el conductor está vertical, el conductor se desplazará saliendo o entrando del imán que provoca el campo magnético (depende del sentido de la corriente por el conductor).
En la imagen anterior el conductor se moverá en dirección de la fuerza que se crea sobre el cable o conductor (de color rojo). Pero... ¿Si el conductor o el campo magnético están en otra direc ción? ¿cómo se mueve? ¿Cómo se Mueve el Conductor? Es muy fácil con la regla de la mano izquierda. Si ponemos la mano izquierda en dirección del campo magnético creado por el imán B (de Norte a Sur) con el dedo índice, los otros 3 dedos, menos el pulgar, en la dirección de la corriente eléctrica por el conductor (ver en la imagen siguiente), la posición del pulgar nos dice la dirección del movimiento del conductor (en la imagen F, hacia arriba). Fíjate en la image n siguiente:
Esta regla es válida para cualquier caso que se de. En el caso anterior el conductor sube (dirección de la fuerza generada sobre él). Con lo que hemos visto hasta ahora ya podemos construir un motor eléctrico. ¿Cómo Funciona un Motor Eléctrico? ¿Y si ahora en lugar de un conductor tenemos una espira por la que circula cor riente? Es como si tenemos 2 conductores e nfrentados (por uno entra la corriente y por el otro sale), un lado de la espira sube y el otro baja, ya que por un lado la corriente entra y por el otro lado de la espira la corriente sale. ¿Y esto que produce?. Pues produce un giro de la espira, un par de fuerzas en sentido contrario. Hemos conseguido hacer girar una espira por medio de la corriente eléctric a. ¡¡¡Ya tenemos nuestro motor!!!. Veamos el dibujo, fíjate en el sentido de las corrientes I a un lado y al otro de la espira son contrarios, esto hace que se produzcan fuerzas opuestas a cada lado de la espira = P ar de Fuerzas = Giro.
La entrada y salida de la corriente debe tener siempre el mismo sentido, es por eso que debemos colocar lo que se llama el colector de delgas, es el encargado de recoger la corriente desde las escobillas y hacer que la corriente siempre entre y salga por el mismo lado. si te fijas esta partido en dos y gira con la espira, esto es lo que al girar posibilita que siempre entre la corriente por el mismos sitio respecto a la espira. En el caso de la figura la corriente siempre entra por la parte izquierda de la espira y siempre sale por la parte izquierda de la espira, independientemente de como esté la espira.
OJO en los motores de corriente alterna no hace falta el colector, ya que la corriente alterna cambia de sentido automáticamente cada ciclo o vuelta. Ver corriente alterna.
En este, el de la imagen anterior, caso el imán es fijo (llamado estator) y el rotor (parte giratoria) sería la espira o el bobinado (muchas espiras), es lo más común. Hemos convertido la energía eléctrica en energía mecánica en el movimiento del eje. Un motor electrico también se puede llamar motor electromagnético, ya que mezla la electricidad con el magnetismo. Faraday descubrió el efecto contrario y construyó el primer generador de cor riente. Si quieres saber como funciona el generador de corr iente visita el siguiente enlace: Dinamo. Partes de un Motor Electrico Lógicamente cuantas más espiras y más imanes tenga nuestro mo tor, mayor será su fuerza, ya que se sumarían todas las fuerzas de todas las e spiras e imanes. Su colocamos las espiras sobre (enganchadas) a un eje, las espiras al girar harán que gire el eje. Esta parte móvil, el eje con las espiras, es lo que se llama el Rotor del motor. Estas espiras se llaman bobinado del motor, tiene un principio, en la primera espira, y un final en la última espira. En definitiva es un solo cable que lo enrollamos en muchas espiras. Por e l principio de este bobinado será por donde entre (metamos) la corriente eléctrica y saldrá por el final. Si ahora colocamos varios imanes fijos alrededor de este rotor, tendremos una parte fija que se llama el Estator. Todo este bloque, rotor y estator, irá colocado sobre una base para que pueda girar el rotor (sobre rodamientos) y que además cubrirá todo el bloque para que no se vea. Este bloque es lo que se llama la Carcasa del motor . Además todos los motores eléctricos tienen escobillas por donde e ntra y sale la corriente al bobinado y además los de c.c. (corriente continua) tienen delgas. Fíjate en la imagen siguiente, puedes ver todas las piezas de un motor e léctrico:
¿Qué es un Motor Eléctrico? Los motores eléctricos son máquinas eléctricas rotatorias. Transforman una energía e léctrica en energía mecánica. Tienen múltiples ventajas, entre las que cabe citar su economía, limpieza, comodidad y seguridad de funcionamiento, el motor eléctrico ha reemplazado en gran parte a otras fuentes de energía, tanto en la industria como en el transporte, las minas, el comercio, o el hogar. Su funcionamiento se basa en las fuerzas de atracción y repulsión establecidas entre un imán y un hilo (bobina) por donde hacemos circular una corriente eléctrica. Entonces solo seria necesario una bobina (espiras con un principio y un final) un imán y una pila (para hacer pasar la corriente eléctrica por las espiras) para construir un motor eléctrico. Recuerda también se pueden llamar "motor electromagnético". Los motores eléctricos que se utilizan hoy en día tiene muchas espiras llamadas bobinado (de bobinas) en el rotor (parte giratoria) y un imán grande llamado estator colocado en la parte fija del motor alrededor del rotor.
También hay motores que su bobinado lo tienen en el estator y el rotor sería el imán como podemos ver en la figura del estator bobinado de abajo.
Partes fundamentales de un motor el éctrico Dentro de las características fundamentales de los moto res eléctricos, éstos se hallan formados por varios elementos, sin embargo, las partes principales son: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las tapas y los cojinetes. No obstante, un motor puede funcionar solo con el estator y el rotor.
Estator 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. Existen dos tipos de estatores a) Estator de polos salientes. b) Estator ranurado.
El estator está constituido principalmente de un conjunto de láminas de acero al silicio (y se les llama "paquete"), que tienen la habilidad de permitir que pase a través de ellas el flujo magnético con facilidad; la parte metálica del estator y los devanados proveen los polos magnéticos. Los polos de un motor siempre son pares (pueden ser 2, 4, 6, 8, 10, etc.,), por ello el mínimo de polos que puede tener un motor para funcionar es dos (un norte y un sur). Rotor El rotor es el elemento de transferencia mecánica, ya que de él depende la conversión de energía eléctrica a mecánica. Los rotores, so n un conjunto de láminas de acero al silicio que forma n un paquete, y pueden ser básicamente de tres tipos: a) Rotor ranurado b) Rotor de polos salientes c) Rotor jaula de ardilla
Tipos de motores eléctricos y características
Los Motores de Corriente Directa [C.D.] o Corriente Continua [C.C .]: Se utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, además, se utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente directa, c omo es el caso de motores accionados por pilas o baterías. Este tipo de motores debe de tener en el rotor y el estator el mismo número de polos y el mismo número de car bones. 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. Así pues, la carcasa puede ser: a) Totalmente cerrada b) Abierta c) A prueba de goteo d) A prueba de explosiones e) De tipo sumergible Base La base es el elemento en donde se soporta toda la fuerza mecánica de operación del motor, puede ser de dos tipos: a) Base frontal b) Base lateral Caja de conexiones Por lo general, en la mayoría de los casos los motores eléctricos cuentan con caja de conexiones. La caja de conexiones es un elemento que protege a los conductores que alimentan al motor, resguardándolos de la operación mecánica del mismo, y contra cualquier e lemento que pudiera dañarlos. Tapas Son los elementos que van a sostener e n la gran mayoría de los casos a los cojinetes o rodamientos que soportan la acción del rotor. Cojinetes También conocidos como rodamientos, contribuyen a la óptima operación de las partes giratorias del motor. Se utilizan para sostener y fijar ejes mecánicos, y para re ducir la fricción, lo que contribuye a lograr que se consuma menos potencia. Los cojinetes pueden dividirse en dos clases generales:
a) Cojinetes de deslizamiento: Operan la base al principio de la película de aceite, esto es, que existe una delgada capa de lubricante e ntre la barra del eje y la superficie de apoyo.
b) Cojinetes de rodamiento: Se utilizan con preferencia en vez de los cojinetes de deslizamiento por varias razones:
Tienen un menor coeficiente de fricción, especialmente e n el arranque.
Son compactos en su diseño
Tienen una alta precisión de operación.
No se desgastan tanto como los cojinetes de tipo deslizante.
Se remplazan fácilmente debido a sus tamaños estándares
