Cómo funciona un motor eléctrico explicación sencilla
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. La mayoría de los motores eléctricos funcionan a través de la interacción entre el campo magnético del motor y la corriente eléctrica en un bobinado de alambre para generar fuerza en forma de par aplicado en el eje del motor. Un generador eléctrico es mecánicamente idéntico a un motor eléctrico, pero funciona con un flujo de potencia inverso, convirtiendo la energía mecánica en energía eléctrica.
Los motores eléctricos pueden ser alimentados por fuentes de corriente continua (CC), como las baterías o los rectificadores, o por fuentes de corriente alterna (CA), como una red eléctrica, inversores o generadores eléctricos.
Los motores eléctricos pueden clasificarse por consideraciones como el tipo de fuente de energía, la construcción, la aplicación y el tipo de salida de movimiento. Pueden alimentarse con CA o CC, ser de escobillas o sin escobillas, monofásicos, bifásicos o trifásicos, de flujo axial o radial, y pueden estar refrigerados por aire o por líquido.
Los motores normalizados proporcionan una potencia mecánica conveniente para el uso industrial. Los más grandes se utilizan para la propulsión de barcos, la compresión de tuberías y las aplicaciones de almacenamiento por bombeo, con una potencia superior a los 100 megavatios.
Motor de inducción
Con la invención de la pila (Allessandro Volta, 1800), la generación de un campo magnético a partir de la corriente eléctrica (Hans Christian Oersted, 1820) y el electroimán (William Sturgeon, 1825) se sentaron las bases para construir motores eléctricos. En aquella época aún estaba abierto si los motores eléctricos debían ser máquinas rotativas o reciprocantes, es decir, simular el vástago de una máquina de vapor.
En todo el mundo, muchos inventores trabajaban en paralelo en esta tarea: era un problema de “moda”. Casi a diario se descubrían nuevos fenómenos. Los inventos en el campo de la ciencia eléctrica y sus aplicaciones estaban en el aire.
A menudo los inventores no se conocían entre sí y desarrollaban soluciones similares de forma independiente. Las historias nacionales se configuran en consecuencia hasta el día de hoy. Lo que sigue es un intento de ofrecer una imagen completa y neutral.
Después de muchos otros intentos más o menos exitosos con aparatos rotatorios y recíprocos relativamente débiles, el prusiano de habla alemana Moritz Jacobi creó el primer motor eléctrico rotatorio real en mayo de 1834 que realmente desarrolló una notable potencia mecánica de salida. Su motor estableció un récord mundial que fue mejorado sólo cuatro años después, en septiembre de 1838, por el propio Jacobi. Su segundo motor era lo suficientemente potente como para conducir un barco con 14 personas a través de un ancho río. No fue hasta 1839/40 cuando otros desarrolladores de todo el mundo consiguieron construir motores de prestaciones similares y, posteriormente, también superiores.
Máquina eléctrica
Hoy en día, lleno de tecnologías e innovaciones constantes, es incluso difícil imaginar la vida sin los motores eléctricos y todas las facilidades que han traído, desde el día a día doméstico hasta las industrias. Pero si hoy todo parece tan simple como tener una licuadora, sepa que llegar a esta etapa fue un proceso lento y gradual. Siga leyendo para conocer la historia del motor eléctrico.
En 1600 el científico inglés William Gilbert publicó un trabajo en el que describía la fuerza de atracción magnética. La primera máquina electrostática fue construida en 1663, por el alemán Otto Guericke, y perfeccionada en 1774 por el suizo Martin Planta.
El profesor de medicina italiano Aloiso Galvani observó, en 1786, que al tocar con un bisturí los muslos de las ranas que colgaban de una rejilla de hierro, éstas presentaban una contracción, que denominó “electricidad animal”. Otro italiano, Alessandro Volta, descubrió que entre dos metales diferentes, sumergidos en un líquido conductor, surgía una tensión eléctrica.
En 1799 desarrolló una fuente de energía que llamó “columna de Volta”, que podía suministrar corriente eléctrica. El físico danés Hans Christian Oersted, en 1820, descubrió por casualidad que la aguja magnética de una brújula se desviaba de su posición norte-sur cuando pasaba cerca de un conductor por el que circulaba corriente eléctrica. Esta observación fue el primer paso hacia el desarrollo del motor eléctrico.
Tipos de motores eléctricos
Este invento marca un punto de inflexión en el diseño de las máquinas eléctricas. Todos los diseños anteriores desaparecen del mercado durante las décadas siguientes. Hasta la fecha, casi todos los motores eléctricos se construyen con devanados en ranuras.
En 1856, Siemens fabrica unos 50 aparatos de este tipo para los ferrocarriles bávaros. Las primeras máquinas están diseñadas para emitir impulsos para los telégrafos y se accionan a mano. No suministran energía eléctrica continua.
El británico James Clerk Maxwell resume todos los conocimientos actuales del electromagnetismo en 20 ecuaciones fundamentales. Hacia 1882, Oliver Heaviside (británico) utiliza el cálculo vectorial y reduce aún más 12 de las ecuaciones a sólo 4 ecuaciones con 4 variables. Estas ecuaciones siguen siendo válidas hoy en día y describen completamente la teoría de la ingeniería eléctrica.
Zénobe Théophil Gramme (Bélgica) resuelve el problema con la invención del anillo de anclaje, que produce una tensión continua suave. En los años siguientes, las máquinas de Gramme entran en fuerte competencia con las máquinas de doble T de Siemens.