Fundamentos de Máquinas Eléctricas: Conceptos y Componentes Esenciales

Conceptos Fundamentales de Electricidad

• Tensión: Diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos.
• Tensión continua: Es aquella que mantiene constante su nivel y sentido.
• Tensión alterna: Es aquella que varía tanto su nivel como su signo con el tiempo.
• Intensidad: Cantidad de electrones por unidad de tiempo.
• Resistencia eléctrica: Dificultad que opone un material a ser recorrido por una corriente eléctrica.
• Campo magnético: Es toda región del espacio donde se manifiestan fenómenos de carácter magnético.

Parámetros Electromagnéticos

• Par electromagnético (M_i): Si tenemos un conductor en un rotor de radio r, indica el par que experimenta cuando recibe una fuerza electromagnética que lo impulsa a girar.
• Potencia electromagnética (P_i): Si el conductor anterior gira a una velocidad angular ω.

Componentes de las Máquinas Eléctricas

• Estator: También denominado inductor porque crea el campo magnético de la máquina eléctrica; representa la parte fija del motor.
• Rotor: También denominado inducido, porque se crea en él E’; constituye la parte giratoria del motor eléctrico.
• Entrehierro: Distancia entre el estator y el rotor.
• Pares de polos: Representan el número de campos magnéticos (Norte–Sur) que tiene el motor.
• Devanado: Hilo de cobre arrollado que forma parte de las máquinas eléctricas. Lo podemos encontrar tanto en el estator como en el rotor.
• Cojinetes: Son operadores mecánicos que presentan poco rozamiento y en ellos se apoyan los ejes de las máquinas.
• Escobillas: Piezas de grafito destinadas a mantener el contacto eléctrico por fricción entre el rotor, el estator o la línea eléctrica.
• Colector: Dispositivo de las máquinas eléctricas al que van a parar los conductores del rotor. Se divide en partes aisladas unas de otras a las que se llama delgas. Sobre los colectores se apoyan las escobillas.

Tipos de Motores y Fenómenos Físicos

• Motor síncrono: Máquina de corriente alterna que gira a igual velocidad que el campo magnético, respondiendo a la fórmula correspondiente.
• Motor asíncrono: Máquina eléctrica cuya velocidad angular es menor que la del campo magnético.
• Histéresis: Representa la inercia que tienen los materiales ferromagnéticos a seguir imantados una vez que desaparece el efecto que provocó la imantación.
• Corrientes de Foucault: Son corrientes eléctricas inducidas en materiales magnéticos como consecuencia de la variación del flujo magnético. Producen pérdidas en las máquinas eléctricas; se reducen construyendo el rotor y el estator de la máquina con chapas en lugar de bloques macizos.