Cómo seleccionar un motor de corriente alterna
Aunque los motores son una parte fundamental de cualquier sistema de movimiento, seleccionar el motor adecuado para una aplicación no suele ser una decisión fácil. Hay que tener en cuenta varias tecnologías de motores, y cada una de ellas tiene características que pueden afectar al diseño de distintas maneras. Factores como la velocidad, el par, la vida útil, la envolvente mecánica, la precisión y el ciclo de trabajo determinarán la elección de un motor de CC sin escobillas, de CC sin núcleo o de paso. Velocidad y parEl requisito de velocidad de salida de su sistema de movimiento debería ser uno de los primeros factores a tener en cuenta a la hora de seleccionar su motor. Los motores de corriente continua sin escobillas son idóneos para trabajar a altas velocidades. Los motores de CC sin núcleo funcionan bien a velocidades moderadas. Las velocidades más altas hacen que las escobillas se desgasten, lo que puede reducir su vida útil. Los motores paso a paso se conmutan electrónicamente, pero su mayor número de pares de polos los hace adecuados para funcionar a velocidades más bajas.
Envolvente mecánica y precisión del sistemaPara conseguir la envolvente mecánica requerida, primero debe confirmar que la tecnología del motor que elija está disponible en un diámetro y una longitud que encajen en el espacio previsto. Aunque los requisitos de velocidad y par a menudo pueden cumplirse con uno o más tipos de motor, e incluso con variaciones dentro de una tecnología determinada, también debe asegurarse de que la capacidad de potencia del motor es suficiente para la aplicación. Los codificadores estándar ofrecen una gama de resoluciones dentro del mismo tamaño de paquete para satisfacer los diferentes requisitos de la aplicación. También se puede aumentar la resolución añadiendo un engranaje a la parte delantera del motor. La resolución se multiplica por la relación de transmisión, por lo que se puede conseguir un posicionamiento preciso combinando los multiplicadores del encoder y de la caja de cambios.Los motores paso a paso están construidos para proporcionar precisión de posicionamiento. El número de polos del rotor dictará el número de pasos por revolución, produciendo un ángulo de paso por cada impulso dado al motor. Los controladores suelen poder aumentar esta resolución mediante el medio paso o el micro paso, creando pasos eléctricos intermedios entre los pasos mecánicos. Una caja de cambios opcional también puede proporcionar una resolución adicional basada en la relación de transmisión.
Motor paso a paso frente a motor de corriente continua
En cualquier momento, usted está cerca de al menos uno o dos tipos de motores. Desde el motor de vibración de su teléfono móvil hasta los ventiladores y la unidad de CD de su sistema de juego favorito, los motores están a nuestro alrededor. Los motores permiten que nuestros dispositivos interactúen con nosotros y con el entorno. Con un sinfín de aplicaciones para los motores, el diseño y el funcionamiento de los mismos pueden variar.
Para simplificar las cosas, tendremos que ver algunos conceptos a través de la lente del experimento mental. Nos tomaremos algunas libertades, pero si quieres entrar en detalles, puedes consultar al Dr. Griffiths. Para nuestro experimento mental, vamos a afirmar que un campo magnético es producido por un electrón en movimiento, es decir, por una corriente. Si bien esto crea un modelo clásico para nosotros, las cosas se rompen cuando llegamos al nivel atómico. Para entender mejor el nivel atómico del magnetismo, Griffiths lo explica en otro libro…
Si se aumenta la corriente, se refuerza la fuerza del campo magnético. Aunque, para hacer algo útil con el campo, se necesitarían cantidades increíbles de corriente. Además, el cable que suministra la corriente llevaría la misma fuerza magnética, creando así campos incontrolados. Si se dobla el cable en forma de bucle, se puede crear un campo dirigido y concentrado.
Motor de corriente alterna frente a motor de corriente continua
Nuestro enfoque consistirá en ofrecerle una visión general de los tipos de motores, así como en ayudarle a comprender cuándo y por qué debe utilizarse un motor en lugar de otro. Le mostraremos cómo aprovechar las sencillas modificaciones para obtener el mejor motor para su aplicación.
Empecemos con un rápido resumen de los fundamentos de los motores. En los siguientes vídeos, veremos una lista de comprobación de los criterios de aplicación, hablaremos de los cuatro tipos de motores -su construcción, características, ventajas y desventajas- y aprenderemos a interpretar las curvas de rendimiento de velocidad, par y eficiencia. Por último, para demostrar los conceptos que tratamos, presentaremos algunos ejemplos de aplicaciones reales.
Como sabe, la finalidad de un motor, independientemente de la aplicación, es transformar la energía eléctrica en energía mecánica. Independientemente del tipo de motor, esta conversión de potencia se consigue introduciendo una corriente eléctrica para crear campos magnéticos de atracción que inducen la rotación del eje. Esta rotación proporciona un par motor para mover o mantener una carga en una amplia variedad de aplicaciones.
Cómo funciona un motor eléctrico explicación sencilla
La potencia requerida es uno de los factores más importantes a la hora de especificar una caja de engranajes de motor y es la potencia mecánica requerida por la aplicación, medida en vatios o caballos de fuerza. La potencia viene determinada por la velocidad y el par necesarios para la aplicación y no siempre es fácil de determinar para el cliente en aplicaciones complejas. Medir o calcular los requisitos de la aplicación es el primer paso crítico en la selección de motores y reductores y en la optimización del producto del cliente.
La potencia mecánica calculada proporciona una buena indicación del tamaño de la caja de engranajes del motor que se necesita, pero es sólo una indicación porque los mismos vatios de salida del motor se pueden conseguir en configuraciones de “baja velocidad con alto par” o “alta velocidad con bajo par”.
Los gráficos de velocidad de par muestran información del proveedor de cajas de engranajes de motor sobre el rendimiento del producto y son una herramienta importante a la hora de elegir un motor eléctrico. Muestran las sutilezas del rendimiento del motor o del motor y la caja de cambios con la salida de par mostrada en todas las velocidades, probablemente hasta cerca de la parada.