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Motor eléctrico:
Sistema que convierte la
energía Eléctrica en
Mecánica.
Motor eléctrico:
Lo más común es la
máquina rotatoria
Motor eléctrico:
Pero existen otros sistemas
que también son Motores.
Motor eléctrico:
El efecto que produce
movimiento es el Campo
Magnético.
Los dos tipos de máquina
eléctrica giratoria:
1.- Motor de Corriente
Continua (CC).
2.- Motor de corriente
Alterna (CA).
Motor de CC:
Se fundamenta en la
Atracción o Repulsión
reiterativa.
Motor de CC.
El Estator crea un potente
campo magnético estático.
El Rotor o
Armadura genera
campos magnéticos
con bobinas
conectadas a la CC.
A medida que el Rotor gira, el
sentido de la atracción (o repulsión)
se desvanece.
Para mantener el
par de giro, se
conmuta la
corriente que fluye
por las bobinas del
Rotor.
Colector:
Parejas de Delgas montadas en un
bloque de Mica, que giran con el rotor.
Escobillas:
Una pareja de
carbones (grafito)
estática, que hace
contacto con las
delgas
Partes del motor de CC:
Estator: Pieza
Fija
Armadura: Pieza
giratoria
2.-Campos magnéticos del Estator.
3,4,6.- 5 Bobinas para crear el campo magnético del Rotor.
7.- Delgas conectadas con los terminales de las bobinas de la
Armadura y que giran con ésta.
8.- Escobillas estáticas que conectan con las Delgas y
proporcionan corriente a las bobinas de la Armadura.
Estator:
Para crear el campo del Estator:
1.- Bobinas
2.- Imanes permanentes.
Las bornas de conexiones de un motor de CC por lo
general constan solo de dos parejas:
1.- Excitación del Estator, que no existe cuando es de
Imán Permanente.
2.- Escobillas que conectan con la Armadura.
1.- La Velocidad del motor de CC es
proporcional a la Tensión media.
2.- Por ello para su regulación sirve hasta
un simple Reóstato.
Pero el método más práctico
para controlar su velocidad
son los Reguladores de
velocidad electrónicos.
La base de la regulación es el recorte
de la onda de corriente aplicada al
motor (Dimmer).
Control de Fase:
Cuanto mayor es el
ángulo, menor resulta
la tensión media y por
tanto la velocidad.
El motor es Reversible:
Dinamo: Si hacemos girar el eje del
motor de CC, éste produce corriente.
Motor Universal:
Si las bobinas del Estator y del Rotor
cambian de polaridad al unísono, da lo
mismo alimentarlo con CC que con CA.
Motor Universal:
Es muy revolucionado.
Máquinas de elevada potencia para su
tamaño.
Motor Universal:
a)Las piezas para CC son macizas.
b)Como en CA se producen corrientes de
Foucault, se fabrican con chapas
Motor de CA:
Se fundamenta en el efecto
de campos magnéticos
Giratorios.
Motor de CA:
Al Estator de CA se le llama
también Inductor.
Al Rotor de CA se le llama
también Inducido.
A menudo estos términos se
emplean tanto en el contexto de
CA como en el de CC.
Motor Síncrono:
Al girar, el campo magnético del
Inductor se lleva consigo al
“imán” Inducido.
Motor Síncrono:
El arranque de motores grandes requiere
la ayuda de otro motor y debe llevarse a
cabo cuidadosamente.
Motor Síncrono:
Si el motor es pequeño el Rotor
puede ser de imán permanente
Motor Síncrono:
Pero en general lleva bobinas que
hay que alimentar con corriente
continua.
Motor Síncrono:
La velocidad de giro es la misma que
la del campo magnético.
Motor Síncrono:
La regulación de velocidad solo se puede
llevar a cabo interviniendo en la
frecuencia de la red que lo alimenta.
Alternador:
También es reversible el motor de CA,
que genera corriente de CA, y se le llama
Alternador.
Motor Asíncrono:
Al trabajar con CA, desde el Estator se puede
Inducir corriente en las bobinas del Rotor,
como en un verdadero transformador.
Al transferir así la corriente al Rotor, se le
llama Motor de Inducción.
Deslizamiento:
Si las bobinas del
Rotor girasen justo
a la par con el
campo magnético,
no se cumpliría la
Ley de Lenz.
La diferencia entre la velocidad síncrona
y la real se llama Deslizamiento.
Rotor del motor Asíncrono:
Cuando las bobinas se simplifican a la
mínima expresión…
…la figura formada se parece a una noria
de Hamster y se llama Jaula de Ardilla.
Variantes del motor Asíncrono:
Jaula de ardilla: El inducido se construye con
las bobinas cortocircuitadas.
Anillos Rozantes: Las bobinas terminan en
anillos colectores.
Variantes del motor Asíncrono:
Jaula de ardilla: Las varillas de cobre deben
estar embebidas en hierro (chapas).
Anillos Rozantes: Se parece a un rotor de
motor síncrono.
A mayor Deslizamiento:
1.- Más par motor.
2.- Más corriente en el secundario.
3.- Más calentamiento.
En estado de deslizamiento excesivo y
sobretodo si es total (motor parado) el
motor termina quemándose.
Motor Asíncrono:
El régimen nominal de revoluciones es
ligeramente menor que la velocidad
síncrona que le corresponde.
Deslizamiento:
Si el inducido es de anillos rozantes, durante
el arranque se intercalan resistencias.
1.- Importante par
de arranque.
2.- Corriente de
inducido menor que
la de cortocircuito.
Controlando el valor de la tensión media
se interviene en el deslizamiento, y por
tanto en la velocidad, pero…
…No se puede lograr una regulación
de velocidad plena.
Motor de inducción Monofásico:
1.-Hay un solo campo giratorio.
2.- Al conectarlo, el motor no puede tomar de súbito
la velocidad que impone la frecuencia de la red.
Necesita un devanado
auxiliar que en el
momento del arranque
rompa la neutralización
entre fuerzas opuestas.
Motor de inducción Monofásico:
El devanado auxiliar solo debe ser activo
durante el arranque.
Antiguamente se
usaba un interruptor
centrífugo.
Motor de inducción Monofásico:
Ahora lo corriente es instalar un condensador
que se deja ver sujeto a la carcasa del motor.
Una vez el motor en marcha, el condensador
reduce notablemente la corriente del devanado
auxiliar.
Ventilador de Techo con motor asíncrono.
Su motor sorprende por la pequeña velocidad
de giro.
Se podría suponer un gran deslizamiento, pero los
parámetros resultan demasiado discordantes para
mantener un régimen de trabajo sostenible.
Ventilador de Techo
Las dudas se disipan abriéndolo y
comprobando que tiene 16 pares de polos
Ventilador de Techo
El estator, solidario con la Tija, permanece fijo en
el centro, y el Rotor es un anillo exterior unido a
una cazoleta que lleva las aspas.
Para el arranque y las
velocidades se juega con la
conmutación entre polos y la
conexión de condensadores.
En el rotor se aprecian las varillas de la Jaula de
ardilla
Motor de inducción Monofásico:
Como alternativa, se puede utilizar un motor
trifásico, que no necesita protocolo de
arranque.
El condensador infiere un
desfase que para el motor
es como si se le hubieran
conectado las tres fases de
un sistema trifásico.
Pero esto solo es posible para un solo
condensador y un único régimen de trabajo.
Motor de inducción Trifásico:
La presencia de tres campos magnéticos
simultáneos y desfasados de forma regular crea
una fuerza giratoria que tiene uno y solo un
sentido.
Como
consecuencia, ya
no es necesario el
devanado auxiliar
de arranque.
Motor de inducción Trifásico:
Como sus devanados se pueden conectar en
Estrella o en Triángulo, el motor es Bitensión.
Motor de inducción Trifásico:
El sentido de giro depende de la secuencia de
conexión de las tres fases.
La maniobra de
cambio de
sentido de giro
es muy popular.
Bornero de Conexiones:
Monofásico.
Trifásico Jaula ardilla.
Trifásico Anillos
Rozantes.
Motor Paso a Paso:
Se basa en el mismo principio
que el motor Síncrono.
Motor Paso a Paso:
Utilizan una Eléctrónica de
control específica.
Motor Paso a Paso:
Se fabrican con una resolución que va
desde una decena de pasos por vuelta
hasta cerca del millar.
Estator (sin bobinas)
Rotor
Motor Paso a Paso:
Su mayor inconveniente: A partir cierta
velocidad, bastante moderada, el Par
decerece ostensiblemente.
Motor Paso a Paso:
Ventajas:
1.- Precisión en el posicionado.
2.- Control exhaustivo del modo
de avance.
3.- Frenado en la posición de
reposo.
Motor Brushless:
Brush: Escobillas Less:Sin
Todos los motores de inducción y paso a paso
son Brushless.
Los modernos
Brushless son un
perfeccionamiento
del Paso a Paso.
Llevan un detector Hall para el control electrónico.
Motor Brushless:
Se construyen desde pequeños motores para
aeromodelismo, ventiladores de PC, rotores de CD y
disco duro…
Eje de un disco duro.
Eje de helicóptero de radio control.
Motor Brushless:
Hasta motores para controlar los ejes de maquina
herramienta.
Motor brushless industrial típico.
Motor Brushless:
La conexión de las bobinas de un Brushless típico
consta, como en un motor trifásico, de tres cables.
Motor de aeromodelismo
Motor Brushless:
El detector Hall junto con la electrónica asociada permiten:
1.- Elevadísima precisión en el control del movimiento.
2.- Gran precisión de posicionamiento.
3.- Garantía de movimiento sin pérdida de pasos.
4.- Elevadísima aceleración.
5.- Gran velocidad sin merma ni en el par ni en la precisión.