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Recuerde que los motores de arranque de imanes permanentes son un dispositivo nuevo. Nunca he trabajado en uno, pero he reconstruido muchos motores de arranque de corriente continua en serie. ¡Escobillas, casquillos, un poco de limpieza del conmutador, y listo para otros 100K millas por lo general!
Con los motores bobinados en serie, la polaridad de la batería no importa, ya que la relación entre el campo y la armadura determina la dirección de rotación. Con los motores de imán permanente, sí, la inversión de la polaridad de la batería invierte la dirección de rotación.
Así que, para responder a tu primera pregunta, es la relación entre el campo magnético del “campo” (que es un imán permanente), es decir, las líneas de flujo y la dirección de los devanados en el inducido y la polaridad de la batería (lo que hace que el flujo se oponga al flujo del campo) lo que hace que el motor sepa hacia dónde girar.
Eso es algo que los viejos recordamos pero que ya no ocurre mucho. Con la inyección de combustible multipunto y una caja de cerebros, es raro que un motor no arranque a la tercera vuelta del cigüeñal. (las dos primeras establecen la posición del cigüeñal y del árbol de levas, con el combustible apagado) El motor de arranque hace menos revoluciones por arranque y suele durar toda la vida del vehículo.
Tipos de mecanismo de accionamiento del motor de arranque
El “solenoide” del motor de arranque es en realidad una combinación de relé eléctrico y solenoide. La parte del relé conecta eléctricamente el inducido del motor de arranque a la batería. La parte del solenoide conecta mecánicamente el piñón de accionamiento del motor de arranque con el engranaje del volante del motor.
El 15 de junio de 1911, Charles F. Kettering obtuvo la patente de un autoarranque eléctrico para motores de automóviles. Kettering diseñó un pequeño motor de alto par que proporcionaría una ráfaga de energía que duraría lo suficiente para iniciar el ciclo de combustión interna. Afortunadamente para los viajeros modernos, el motor de arranque eléctrico de Kettering transformó el automóvil en un medio de transporte práctico.
Desde un punto de vista histórico, es importante recordar que el motor de arranque de bobina de campo convencional de Kettering requería la energía de la batería para crear el campo magnético necesario para hacer girar la armadura del motor de arranque. En la década de 1980, los arrancadores de bobina de campo fueron eliminados en favor de los arrancadores de imán permanente de “ferrita”.
Imanes de arranque
Los arrancadores de motor son dispositivos que arrancan y paran los motores eléctricos mediante interruptores manuales o automáticos, y proporcionan protección contra sobrecargas a los circuitos del motor. Las especificaciones clave incluyen la aplicación prevista, el tipo de arrancador, las especificaciones eléctricas, incluyendo el número de fases, la corriente, la tensión y la potencia nominal, y las características. Los arrancadores de motor se utilizan en todos los casos en que se utilizan motores eléctricos de más de una potencia determinada. Hay varios tipos de arrancadores, como los manuales, los magnéticos, los de arranque suave, los de varias velocidades y los de tensión completa, entre otros. Este artículo analiza los arrancadores magnéticos de motor y explica cómo funcionan, sus aplicaciones y algunas consideraciones para elegir un arrancador de motor.
Los arrancadores magnéticos se basan en electroimanes para funcionar. Tienen un conjunto de contactos accionados electromagnéticamente que arranca y detiene la carga del motor conectado, y un relé de sobrecarga. El relé de sobrecarga abre la tensión de control a la bobina del arrancador si detecta una sobrecarga en un motor. Un circuito de control con dispositivos de contacto momentáneo que se conectan a la bobina ejecuta la función de arranque y parada.
Motor de imanes permanentes
Para el control de los motores trifásicos, se utilizan contactores magnéticos para abrir y cerrar los contactos de potencia en línea con el motor. Esto permite separar el circuito de control del circuito de potencia, lo que proporciona una mayor seguridad para el operador y una mayor facilidad y comodidad de cableado para el instalador. Los contactores magnéticos también proporcionan protección de baja tensión (LVP) en caso de corte de energía.
Los contactores magnéticos también deben tener una protección de sobrecarga integrada si se van a utilizar para controlar motores. Los controladores más comunes para los motores trifásicos son los arrancadores magnéticos transversales, lo que significa que el motor se pone en marcha con toda la tensión de la línea.
Por regla general, los equipos NEMA son más caros y robustos que los IEC, pero éstos son más versátiles. Y como suelen ser más baratos, los equipos IEC son más habituales en las instalaciones modernas.
El contactor magnético es un relé de solenoide que consta de contactos fijos conectados en serie con las líneas del motor, una bobina inductiva envuelta en un núcleo magnético y una armadura móvil unida a contactos móviles. Cuando se hace pasar una corriente eléctrica por la bobina de alambre, se crea un campo magnético. Este campo, a su vez, atrae al inducido hacia él, haciendo que los contactos móviles salven la distancia de los contactos fijos y, por tanto, dando energía al motor. Un muelle intenta constantemente abrir los contactos, pero mientras haya tensión en la bobina, las fuerzas magnéticas superarán la fuerza de este muelle.