MOTORES ELÉCTRICOS
Los motores
eléctricos son máquinas eléctricas que transforman en energía mecánica la
energía eléctrica que absorben por sus bornes.
Atendiendo al
tipo de corriente utilizada para su alimentación se clasifican en:
1
Motores de corriente continua.
2.
De excitación independiente.
3.
De excitación en serio
4.
De derivación.
5.
Compuesto.
1.
Motores de corriente alterna.
2.
Motores síncronos.
3.
Motores asíncronos.
·
Monofásicos
De bobina auxiliar
·
De espiras en corto circuito.
·
Universal
·
Trifásico
·
De rotor bobinado
·
De rotor en corto circuito (jaula de ardillas)
Motores
asíncronos monofásicos
En el ámbito doméstico tienen una gran aplicación los motores eléctricos por lo que es
necesario que puedan funcionar en redes monofásicas (neutro y fase). A igual
potencia el monofásico es más voluminoso que el trifásico.
Los más utilizados son:
·
Motores monofásicos con bobinado auxiliar de arranque.
·
Motor de espira en corto circuito.
·
Motor universal.
Todos los motores de corriente
continua como los síncronos de corriente alterna incluidos en la clasificación
anterior tienen una utilización y unas aplicaciones muy específicas.
Los motores de corriente alternas
asíncronos tanto como monofásico y trifásico, son los que tienen una aplicación
más generalizada gracias a su facilidad de utilización de poco mantenimiento y
bajo costo de fabricación. Por ello nos centraremos en la constitución,
funcionamiento y la puesta en marcha de los motores asíncronos de inducción.
La velocidad de sincronismo de los
motores eléctricos alterna viene definida por la siguiente expresión.
n=R.P.M.
F= FRECUENCIA DE LA RED.
P= NUMEROS DE PARES DE POLOS DE LA
MAQUINA.
Se da el nombre de motor asíncrono al
motor de corriente alterna cuya parte móvil gira a una velocidad distinta a la
del sincronismo.
Se da el nombre de motor asíncrono al
motor de corriente alterna cuya parte móvil gira a una velocidad distinta a la
del sincronismo.
Aunque a frecuencia industrial la
velocidad es fija para un determinado motor, hoy en dia se recurre a variadores
de frecuencia para regular la velocidad de estos motores.
Motor monofásico de espiras en
cortocircuito
El
motor de espiras en cortocircuito está constituido por un estator de dos polos
saliente y un rotor de jaula de ardilla. En la masa polar se incorpora una
espira en cortocircuito que abarca un 1/3 aproximado del polo. La bobina rodean
las masas polares como se muestran en la figura.
Dado
que estos motores tienen un rendimiento muy bajo su alimentación se limita a
pequeñas potencias de hasta 300W y para trabajos de ventilación, bomba desagüe
de electrodomésticos, etc
Motor universal
Es un motor monofásico que puede funcionar tanto en corriente
continua como alterna.
Su constitución es esencialmente la del motor serie de corriente
continua, podemos ver representados al motor de la siguiente forma esquemática
El motor serie de corriente continua se caracteriza por tener un
fuerte par de arranques y su velocidad está en función inversa a la carga
llegando a embalarse cuando funciona en vacío. Funcionando en corriente
alterna, este inconveniente se ve reducido por que su aplicación suele ser en
motores de pequeña potencia y las pérdidas por rozamiento son elevadas a la
total, por lo que no representan el peligro de embalarse, pero si alcanzan
velocidades hasta 20000 rpm.
El motor universal es sin duda el más utilizado en la industria
del electrodoméstico. Tiene la ventaja de regular la velocidad sin grandes
inconvenientes.
Para que un motor de este tipo pueda funcionar con corriente
alterna es necesario que el enfilado de su inductor (el núcleo de los
electroimanes) sea de chapa magnética para evitar las pérdidas en el hierro. El
bobinado inductor de los motores universales suele ser bipolar con dos bobinas
inductoras. Si el motor se alimenta con corriente alterna arranca por si solo
ya que la corriente que recorre el bobinado inductor presenta 100 alternancias
por segundo, lo mismo que le ocurre a la corriente que recorre el bobinado
inducido, por lo que el momento de rotación y el sentido de giro permanecen
constante.
Motores asíncronos
trifásicos
Tipos y sistema de
arranque
La constitución y el principio de funcionamiento se han expuesto
anterior mente son motores en los que el bobinado inductor colocado en el
estator esta bobinado por 3 bobinado independiente desplazado 120º eléctricos
entre si y alimentados por un sistema trifásico de corriente alterna. Lo
podemos encontrar de 2 tipos
*rotor en corto circuito (jaula de ardilla)
*rotor bobinado
Tensión e intensidades en el estado de los motores
Todo bobinado trifásico se puede conectar en estrella (todos los
finales conectados en un punto común, alimentando el sistema en los extremo
libres) o bien en triangulo (conectados al final de cada pase al principio de
la fase siguiente alimentando el sistema por los puntos de unión)
En la conexión estrella la intensidad que recorre cada fase
coincide con la intensidad de línea, mientras que la tensión que se aplica cada
fase es raíz de 3 menor que la tensión de línea de línea.
En la conexión triangulo la intensidad que recorre cada fase es
raíz de 3 menor que la intensidad de línea, mientras que la tensión a la que
queda sometida cada fase coincide con la tensión del índice
Conexión estrella Uf=
Conexión triangulo Uf=Ul
En estas condiciones, el motor se puede considerar en estas
condiciones como bitensión ya que las tenciones normalizadas son de 230 o 400
V. si un motor está diseñado para aplicarle 230 v a cada fase, lo podemos
conectar a la red de 230 v el triangulo y a la red de 400 v en estrella. En
ambos casos la tensión que se aplica en cada fase es de 230 V. en una y otra
conexión permanece invariables los parámetros de potencia pa motor y velocidad.
La conexión estrella o triangulo se realiza sobre la placa de
bornes mediante puentes
Motor de rotor bobinado y anillos
rosantes
En este tipo de motores el rotor va ranurado igual que
el estator y en este se coloca un bobinado nomarmente trifasico similar al del
estator conectado en estrella y los extremos libres se conectan a 3 anillos de
cobre, aislados y solidario con el eje del rotor.
Sobre los anillos se colocan los carbones que a su vez
se conectan a la placa de bornes del motor.
La gran ventaja que representan estos motores es su par
de arranque 2,5 veces el par nominar mientras que la intencidad en el arranque
es similar a la del par nominal.
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