Motores eléctricos monofásicos: tipos, funcionamiento y aplicaciones

Tipos de Motores Eléctricos Monofásicos: Funcionamiento, Características y Aplicaciones

Motor con Condensador

Este tipo de motor es asincrónico y utiliza un desfase de 90° en su arranque. Es bifásico, lo que implica el uso de dos bobinados, aumentando así su costo. En un motor con condensador, solo una fase en el devanado del estator genera un campo magnético de inducción que no rota.

• El bobinado principal opera continuamente mientras el motor está en funcionamiento.
• El bobinado auxiliar, conectado en serie con un condensador, desfasa la corriente y solo recibe energía durante el arranque. Se desconecta mediante un interruptor centrífugo al alcanzar el 75% de la velocidad nominal.

Existen diferentes configuraciones:

• Arranque con condensador: El devanado principal utiliza alambre grueso, mientras que el devanado de arranque es más delgado.
• Motor con condensador de marcha: Ambos devanados son iguales y no hay interruptor centrífugo.
• Doble condensador: Ofrece un alto torque de partida y una operación suave en marcha. Los condensadores están en paralelo, pero uno se desconecta al alcanzar el 75% de la velocidad nominal. El condensador de marcha mejora el factor de potencia.

Ejemplos de aplicaciones: Taladros, pulidoras, motobombas, lavadoras, compresores.

Motor de Polos Blindados o Espira de Sombra

Este motor tiene una eficiencia del 20% y no requiere un sistema de enfriamiento. Utiliza anillos de material conductor. Es un motor asincrónico, también conocido como espira de Frager, con rotor de jaula de ardilla.

• Posee solo un bobinado principal.
• El sentido de giro está determinado por la espira de sombra, permitiendo solo un sentido de giro.

Ventajas:

• Adecuado para aplicaciones de muy baja potencia.
• Mínimas fallas.
• Velocidad regulable.
• Bajo costo.
• No utiliza capacitores ni interruptor centrífugo.
• No requiere mantenimiento.

Desventajas:

• Bajo par de arranque.
• Baja eficiencia.
• Bajo factor de potencia.
• Limitado a aplicaciones por debajo de 1/4 HP.

Ejemplos de aplicaciones: Proyectores, asadores, ventiladores, extractores.

Motor de Repulsión

Existen tres tipos principales de motores de repulsión:

• Motor de repulsión
• Motor de arranque por repulsión y marcha por inducción
• Motor de inducción-repulsión

En estos motores, los bobinados del estator están conectados directamente a la fuente de alimentación de corriente alterna. El rotor está conectado a un colector y un conjunto de escobillas, similar a un motor de corriente continua.

Motor de Repulsión

Es un motor monofásico con un arrollamiento conectado a una red de alimentación y otro arrollamiento unido a un colector. Las escobillas que frotan sobre el colector están en cortocircuito, y el eje del campo magnético creado por el arrollamiento está inclinado respecto al eje del campo magnético.

Motor de Repulsión solo en el Arranque

Es un motor monofásico con los mismos arrollamientos que el motor de repulsión. Al alcanzar una velocidad predeterminada, el arrollamiento rotórico se pone en cortocircuito o se conecta de forma equivalente a uno en jaula de ardilla. Arranca como motor de repulsión, pero funciona como motor de inducción en régimen de servicio.

Motor de Inducción-Repulsión

Es un motor monofásico cuyo rotor lleva, además del arrollamiento propio, otro de jaula de ardilla. Funciona como motor de repulsión y motor de inducción, y su velocidad puede ser variable o constante.

Características generales de los motores de repulsión:

• Se basan en el principio de repulsión entre dos campos magnéticos.
• Utilizan polos salientes en lugar de polos no salientes.
• La armadura está conectada al colector y a las escobillas.
• Las escobillas están en cortocircuito mediante un puente de baja resistencia.
• Cuando la corriente alterna entra al campo o estator, se induce una fuerza electromotriz en la armadura.
• La dirección de la corriente alterna crea un polo norte en la parte superior y un polo sur en la inferior. La dirección de la corriente inducida en los conductores de la armadura depende de la posición de las escobillas.

Motor de Fase Partida

Este motor tiene un devanado auxiliar desplazado respecto al devanado principal, ambos conectados en paralelo. Es un motor monofásico.

• El devanado de arranque se desconecta mediante un interruptor centrífugo.
• No poseen un campo giratorio intrínseco. Se utiliza un bobinado auxiliar dimensionado y posicionado para crear una fase ficticia, generando así el campo giratorio necesario para el arranque.
• Las placas térmicas, fijadas a la carcasa del estator, mantienen el eje del rotor en una posición invariable.

Ejemplos de aplicaciones: Máquinas de coser, taladros, lavadoras, bombas, secadoras.

Fallas Comunes en Motores Eléctricos

Las fallas en los motores eléctricos pueden deberse a diversos factores, entre ellos:

• Condiciones ambientales adversas.
• Selección o aplicación incorrectas.
• Instalación inadecuada.
• Desperfectos mecánicos.
• Fallas eléctricas.
• Desequilibrio de voltaje.
• Mantenimiento impropio.