Tipos de Motores Eléctricos: Monofásicos, Imanes Permanentes y sus Aplicaciones

1. Introducción a los Motores Eléctricos

Los motores trifásicos de inducción con rotor en jaula de ardilla son los más comunes en la industria debido a sus ventajas como menor tamaño, mejor rendimiento y facilidad de inversión de giro. Sin embargo, otros tipos de motores, como los monofásicos y los de imanes permanentes, tienen aplicaciones específicas en electrodomésticos, herramientas eléctricas y sistemas de automatización.

2. Motores Monofásicos: Tipos y Aplicaciones

Diseñados para conectarse a una red monofásica, estos motores suelen tener baja potencia, aunque existen excepciones en aplicaciones como los climatizadores. Se dividen en:

• Motores de Inducción Monofásicos

  • De fase partida o fase auxiliar: Utilizan un devanado de arranque adicional para iniciar el giro. Este devanado se desconecta después del arranque mediante un interruptor centrífugo.
  • Con condensador de arranque o permanente: En lugar del interruptor centrífugo, utilizan un condensador para mejorar el desfase entre los devanados y optimizar el arranque.
  • Con relé de arranque: Emplean un relé en serie con el devanado auxiliar para desconectarlo una vez que el motor alcanza su velocidad nominal.
  • De espira de sombra: Poseen un anillo de cobre en parte del núcleo del estator que genera un pequeño campo giratorio, permitiendo el arranque sin necesidad de devanados auxiliares complejos.

• Motores de Rotor Bobinado Monofásicos

  Estos motores, aunque menos comunes en aplicaciones monofásicas de baja potencia, permiten un control más preciso de la velocidad y el par mediante la variación de la resistencia externa conectada al rotor.

• Motor Universal

  Puede operar tanto en corriente alterna (CA) como en corriente continua (CC). Su rotor posee devanados conectados en serie con el estator y utiliza escobillas para transferir la corriente, lo que lo hace versátil para herramientas eléctricas y electrodomésticos.

3. Motores de Imanes Permanentes: Alta Eficiencia y Precisión

Este grupo incluye motores que no requieren devanados en el rotor, ya que utilizan imanes permanentes para generar el campo magnético. Esto resulta en mayor eficiencia y menor mantenimiento.

• Motores Brushless (Sin Escobillas)

  Son motores síncronos sin escobillas (de ahí su nombre, brushless). Se utilizan ampliamente en discos duros, sistemas de automatización y robótica debido a su alta eficiencia y durabilidad.

  • Tienen un estator trifásico y un rotor con imanes permanentes, generalmente de neodimio-hierro-boro, para una mayor resistencia a la desmagnetización.
  • Pueden tener un rotor interno o externo, según la aplicación específica.
  • Requieren un sensor de posición angular (encoder) para un control preciso de la velocidad y la posición.

• Motores Paso a Paso (PaP)

  Se usan principalmente en aplicaciones de posicionamiento y control de ejes, donde se requiere un movimiento preciso y repetible.

  • No requieren un sensor de posición para su funcionamiento básico, pero sí un dispositivo de control electrónico para generar la secuencia de impulsos que determina el movimiento.
  • Pueden ser de imanes permanentes o de reluctancia variable.
  • Los PaP de reluctancia variable tienen un rotor de material ferromagnético sin imanes, que se alinea según el campo magnético del estator, ofreciendo un control de posición robusto.