Motores y Generadores Eléctricos: Funcionamiento, Componentes y Tipos

Funcionamiento de un Motor Eléctrico

Consideremos un conductor eléctrico con forma de espira situado dentro de un campo magnético, el cual se ha conectado a una fuente de tensión.

En los conductores donde la intensidad circula perpendicularmente a las líneas de campo magnético, se genera una fuerza, cuya dirección y sentido viene determinada por la ley de la mano izquierda.

De esta forma, observamos que tenemos dos fuerzas de sentido contrario que hacen girar la espira. Una vez que la bobina ha girado hasta ponerse en posición vertical, es necesario que el sentido de las fuerzas se invierta para que sigan girando. Esto se consigue en la corriente alterna al invertirse el sentido de la intensidad, pero en la corriente continua es necesario introducir un elemento que haga invertir la polaridad cada 180º. Para ello, se usa un colector de anillo partido y escobillas.

Funcionamiento de un Generador Eléctrico

Consideramos un conductor eléctrico con forma de espira dentro de un campo magnético y cerramos el circuito con una carga. Aplicamos un momento de rotación sobre la parte móvil que sustenta el conductor.

Podemos observar que la combinación de fuerza y campo magnético nos genera una intensidad de corriente eléctrica, cuyo valor y sentido dependerá en cada momento del par de fuerzas que producen la rotación. El resultado es un valor que depende del ángulo de giro de la espira y que invierte su sentido cada 180º.

Si deseamos generar corriente alterna trifásica, nos basta con colocar tres grupos de espiras, cuyas salidas estén colocadas a 120º entre sí.

Si deseamos generar corriente continua, podemos invertir el sentido de la corriente cada 180º, utilizando un colector de anillo partido.

Partes de un Motor Eléctrico

• Culata: Permite el cierre de las cámaras de combustión.
• Colector de Delgas: Conecta el devanado inducido al conjunto exterior (escobillas con el rotor).
• Expansión Polar: Se expande para potenciar el campo magnético (B).
• Núcleo del Inducido: Son de chapa y acero dulce.
• Escobillas: Al deslizar sobre ellas el colector de delgas, se efectúa el contacto entre el circuito exterior y el rotor.
• Núcleo Polar: Va alojado el bobinado de excitación.
• Núcleo del Polo de Conmutación: Núcleo magnético donde va situado el bobinado auxiliar para generar más campo magnético.
• Arrollamiento de Excitación: Imán del motor.