Motores Eléctricos: Clasificación, Componentes y Principios de Funcionamiento
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Clasificación de los Motores Eléctricos
Los motores eléctricos se pueden clasificar según la corriente empleada en:
- Motores de Corriente Continua (CC)
- Motores de Corriente Alterna (CA)
- Motores Universales (sirven para ambos tipos de corriente).
Motores de Corriente Continua (CC)
Los motores de corriente continua, a su vez, se pueden clasificar según el tipo de excitación en:
- Independiente
- Serie
- Derivación
- Compuesta
- De Imanes Permanentes (el campo magnético lo producen imanes en lugar de electroimanes).
Motores de Corriente Alterna (CA)
Los motores de corriente alterna se clasifican según los siguientes criterios:
- Velocidad de Giro:
- Síncronos
- Asíncronos
- Tipo de Rotor:
- Bobinado
- En Cortocircuito o Jaula de Ardilla
- Número de Fases:
- Monofásicos (universales y de bobinado auxiliar y condensador)
- Trifásicos
Constitución de un Motor de Corriente Continua
Los motores de corriente continua (CC) se basan en los principios de fuerza electromagnética y de fuerza electromotriz inducida.
Inductor
El inductor tiene como misión crear el campo magnético y se encuentra alojado en la parte fija del motor o estator. Está formado por unas bobinas de hilo de cobre colocadas alrededor de una expansión polar de material ferromagnético. Por la bobina circulará una corriente eléctrica, de cuyo sentido dependerá el signo del campo magnético creado.
Inducido
El inducido tiene como misión crear campos magnéticos que se opongan a los del motor. Los principios y finales de las distintas bobinas están conectados eléctricamente a una pieza de cobre denominada colector de delgas, que gira con el eje. Las delgas son las partes en las que se divide el colector y están aisladas unas de otras.
Balance de Potencias en Motores de Corriente Continua
Al conectar un motor de corriente continua a la red, este absorbe una potencia, denominada potencia absorbida, cuyo valor es:
Pab = U · I
Se considera también la potencia perdida en el cobre en el devanado inductor. En general, toma la expresión: Pcu1 = Rex (Iex)2. El valor de Rex e Iex dependerá del tipo de excitación del motor.
La potencia perdida en el cobre de los conductores del inducido es: Pcu2 = ri (Ii)2.
Finalmente, la potencia eléctrica interna es: Pei = E' · Ii.
Motores de Corriente Alterna
Los motores de corriente alterna están constituidos principalmente por dos partes:
Estator
El estator o parte fija, está formado por chapas magnéticas aisladas y ranuradas interiormente.
Rotor
El rotor o parte móvil, está formado por chapas magnéticas aisladas y ranuradas exteriormente. En el devanado del rotor existen dos posibilidades:
- Barras de cobre o aluminio que se inyectan en esas ranuras (rotor de jaula de ardilla).
- Devanado trifásico similar al del estator (rotor bobinado).
La separación del aire existente entre el estator y el rotor se denomina entrehierro.
La velocidad síncrona, expresada en revoluciones por minuto (RPM), se calcula con una fórmula que relaciona la frecuencia (f) de la corriente. A esta velocidad se le denomina velocidad síncrona y es la que efectúa la división de las máquinas de corriente alterna en:
- Síncronas: el rotor gira a la velocidad del sincronismo.
- Asíncronas: el rotor gira a una velocidad menor que la del sincronismo.