Cómo funciona un motor eléctrico explicación sencilla
Los motores eléctricos son ahora más diversos y adaptables que nunca. Cuando se planifica un sistema de control de movimiento, la elección del motor es extremadamente importante. El motor debe estar en consonancia con la finalidad y los objetivos generales de rendimiento del sistema. Por suerte, existe un diseño de motor adecuado para cualquier propósito imaginable.
Los motores sin escobillas de CA son algunos de los más populares en el control de movimiento. Utilizan la inducción de un campo magnético giratorio, generado en el estator, para hacer girar el estator y el rotor a una velocidad sincrónica. Dependen de electroimanes permanentes para funcionar.
En un motor de CC con escobillas, la orientación de las escobillas en el estator determina el flujo de corriente. En algunos modelos, la orientación de la escobilla con respecto a los segmentos de la barra del rotor es decisiva. El conmutador es especialmente importante en el diseño de cualquier motor de CC con escobillas.
Los motores sin escobillas de CC se desarrollaron por primera vez para lograr un mayor rendimiento en un espacio más reducido que los motores con escobillas de CC, y son más pequeños que los modelos de CA comparables. Se utiliza un controlador integrado para facilitar el funcionamiento en ausencia de un anillo colector o un conmutador.
Función del generador eléctrico
Los motores eléctricos son dispositivos que convierten la energía eléctrica en energía mecánica, normalmente en forma de movimiento de rotación. En términos sencillos, son dispositivos que utilizan la energía eléctrica para generar fuerza motriz.
Los motores eléctricos no sólo proporcionan un medio sencillo y eficaz de generar altos niveles de potencia motriz, sino que también son fáciles de reducir, lo que permite incorporarlos a otras máquinas y equipos. Por ello, se encuentran en una gran variedad de aplicaciones tanto en la industria como en la vida cotidiana.
¿Recuerda que en la escuela le enseñaron la regla de la mano izquierda de Fleming? Los motores eléctricos son una aplicación de esta regla, ya que la fuerza generada por la corriente eléctrica que fluye a través de una bobina en presencia de un campo magnético hace girar el eje del motor.En el diagrama siguiente, la regla de la mano izquierda de Fleming nos dice que se genera una fuerza ascendente cuando la corriente fluye perpendicularmente al campo magnético del imán*.
En el caso de un motor eléctrico de corriente continua con escobillas*1, por ejemplo, esta fuerza puede utilizarse para mantener una rotación continua invirtiendo el sentido de la corriente en cada media vuelta de la bobina (lo que se consigue mediante las escobillas y el conmutador*2)
Tipos de motores eléctricos
Cuando la electricidad funciona, tendemos a hablar de la corriente como un flujo de electrones, de negativo a positivo, en la dirección opuesta a la corriente convencional. Cuando se trata de entender la rotación de un motor o un generador,
Los motores de corriente continua son ideales para los juguetes que funcionan con pilas (como las maquetas de trenes, los coches teledirigidos o las afeitadoras eléctricas), pero no se encuentran en muchos electrodomésticos. Los pequeños electrodomésticos (como los molinillos de café o las batidoras eléctricas) suelen utilizar los llamados motores universales, que pueden funcionar con CA o CC. A diferencia de un simple motor de corriente continua, un motor universal tiene un electroimán, en lugar de un imán permanente, y toma su energía de la corriente continua o de la corriente alterna que se le suministre:
Animación: Cómo funciona un motor universal: La alimentación eléctrica alimenta tanto el campo magnético como la bobina giratoria. Con una alimentación de corriente continua, un motor universal funciona igual que uno de corriente continua convencional, como en el caso anterior. Con una alimentación de CA, tanto el campo magnético como la corriente de la bobina cambian de dirección cada vez que se invierte la corriente de alimentación. Esto significa que la fuerza sobre la bobina siempre apunta en la misma dirección.
Motor sin escobillas
Los vehículos eléctricos dependen exclusivamente de motores eléctricos para su propulsión, y los híbridos utilizan motores eléctricos para asistir a sus motores de combustión interna para la locomoción. Pero eso no es todo. Estos mismos motores pueden ser, y son, utilizados para generar electricidad (mediante el proceso de frenado regenerativo) para cargar las baterías de a bordo de estos vehículos.
La pregunta más habitual es: “¿Cómo puede ser eso… cómo funciona?”. La mayoría de la gente entiende que un motor se alimenta de electricidad para hacer un trabajo: lo ven todos los días en sus electrodomésticos (lavadoras, aspiradoras, procesadores de alimentos).
Pero la idea de que un motor pueda “funcionar al revés”, generando electricidad en lugar de consumirla, parece casi mágica. Pero una vez que se entiende la relación entre los imanes y la electricidad (electromagnetismo) y el concepto de conservación de la energía, el misterio desaparece.
La potencia del motor y la generación de electricidad comienzan con la propiedad del electromagnetismo: la relación física entre un imán y la electricidad. Un electroimán es un dispositivo que actúa como un imán, pero su fuerza magnética se manifiesta y controla mediante la electricidad.