3. MOTORES
01. LOS MOTORES TÉRMICOS
02. CARACTERÍSTICAS DE LOS MOTORES
03. MOTORES DE COMBUSTIÓN EXTERNA
04. MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA
05. OTROS TIPOS DE MOTORES TÉRMICOS
06. MOTORES ELÉCTRICOS
RECURSOS
ACTIVIDADES
EVALUACIÓN
6. MOTORES ELÉCTRICOS
El motor eléctrico es una máquina que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. El principio de funcionamiento del motor eléctrico depende sobre todo de la interacción entre el campo magnético y el eléctrico. Un campo eléctrico es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas y un campo magnético es la agitación que produce un imán a la región que lo envuelve.
Los motores eléctricos son importantes para la vida moderna, y están presentes en muchos de los electrodomésticos que usamos en nuestro día a día. Además, cada vez más transportes apuestan por su uso para cuidar el medio ambiente.
Los inventores que hicieron posible la evolución del motor eléctrico hasta lo que hoy conocemos son los ingleses Michael Faraday (1791-1867) y William Sturgeon (1783-1850), así como el americano Joseph Henry (1797-1878).
6. 1. FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR ELÉCTRICO
Los principios físicos que rigen el funcionamiento de un motor eléctrico se conocen como la ley de Ampère y la ley de Faraday.
Ley Ampère
Establece que un elemento conductor eléctrico situado en un campo magnético experimentará una fuerza si cualquier corriente que fluye a través del él es perpendicular a este campo. En consecuencia, la inversión de la corriente o del campo magnético producirá una fuerza que actuará en la dirección opuesta.
Ley de Faraday
Esta ley indica que, si un elemento conductor se mueve a través de un campo magnético, cualquier componente de movimiento perpendicular a ese campo generará una diferencia de potencial entre los extremos del conductor.
Cuando una corriente eléctrica comienza a desplazarse por un cable, crea un campo magnético a su alrededor. Si colocas el cable cerca de un imán permanente, este campo magnético temporal interactúa con el campo del imán permanente.
Este tipo de funcionamiento se puede observar de forma más sencilla. Dos imanes colocados cerca uno del otro se atrae o repelen. De la misma manera, el magnetismo temporal alrededor del cable conductor atrae o repele el magnetismo permanente del imán, y eso es lo que hace que el cable gire.
6. 2. PARTES DE UN MOTOR ELÉCTRICO
Un motor eléctrico se caracteriza por dos elementos principales:
1. Es un componente estático
Es decir, fijo, que es de materiales magnéticos y conductores eléctricos para generar los campos magnéticos necesarios, al que se le denomina estator.
2. Está formado por materiales magnéticos y eléctricos
Para generar campos magnéticos que interactúen con los campos generados por el estator, es conocido como el rotor. Es la parte móvil del motor, cuenta con un eje giratorio para conectarse a la máquina que está impulsando, por ejemplo, un vehículo y algún elemento para mantener un contacto eléctrico entre el rotor y la carcasa del motor. En funcionamiento, estos campos se empujan entre sí, con el resultado de que el rotor experimenta un par y, gracias a esto, gira.
TIPOS DE MOTORES ELÉCTRICOS
Los motores eléctricos se clasifican principalmente en dos tipos dependiendo del tipo de energía eléctrica aplicada: motores de corriente continua (DC) y motores de corriente alterna (AC).
Motor de corriente alterna
El motor de corriente alterna (AC) convierte la corriente alterna en energía mecánica. Se clasifica en tres tipos: motor de inducción, motor síncrono y motor lineal.
Motor de inducción
La máquina que no funciona a velocidad síncrona, es decir, no tiene la misma frecuencia que la corriente de suministro, se llama motor de inducción o asíncrono. Este motor utiliza la inducción electromagnética para transformar la energía eléctrica en energía mecánica. Dentro de este tipo de motores, existen otros tipos atendiendo a su construcción y al número de fases que necesitan para transformar la energía eléctrica en mecánica.
Motor lineal
Los motores lineales funcionan con una fuente de alimentación de corriente alterna y un servocontrolador, para facilitar el control del motor a los usuarios. La parte principal del motor lineal se conecta a la fuente de alimentación para producir un campo magnético. Al cambiar la fase de la corriente en las bobinas, es decir el material conductor, se cambia la polaridad de estas generando el movimiento.
Motor síncrono
Este motor cambia la corriente alterna en energía mecánica a la frecuencia deseada. En este caso la velocidad del motor se sincroniza con la frecuencia de la corriente de suministro. La velocidad de estos motores se mide en relación con la rotación del campo magnético, y depende de la frecuencia y los polos del motor. Dependiendo de sus partes existen varios tipos de motores síncronos.
Motor de corriente continua
El motor de corriente continua (DC) convierte la energía eléctrica de corriente continua en energía mecánica. Su trabajo depende del principio básico de que cuando se coloca un conductor de corriente en un campo magnético, se ejerce una fuerza sobre él y se desarrolla un par.
El motor de corriente continua se clasifica en dos tipos, es decir, el motor de excitación independiente y motor autoexcitación.
Motor de excitación independiente
Este tipo de motor eléctrico, el bobinado de corriente continua es excitado por una fuente de del mismo tipo de corriente aparte. Con la ayuda de la fuente separada, el bobinado de la armadura del motor produce corriente.
Motor autoexcitación
Por la conexión del bobinado este tipo de motor cuenta con tres tipos diferentes en serie, cuyas bobinas están conectadas en serie; de autoexcitación Shunt, su bobinado está paralelo a la estructura y el motor de autoexcitación Compound, tiene tanto la conexión en paralelo como en serie del bobinado.
ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN
P8 – ¿Qué es un motor homopolar?
P9. Los descubrimientos e invenciones de muchas personas diferentes fluyeron hacia el desarrollo del motor eléctrico. Investiga sobre lo que aportaron los siguientes personajes para el desarrollo del motor eléctrico como lo conocemos:
Peter Barlow construyó la rueda de Barlow que lleva su nombre.
La rueda de radios metálicos giraba entre las piezas polares de un imán en forma de U
Moritz Herman Jacobi el primer motor eléctrico giratorio generado, con una potencia de aproximadamente 15 W. Su segundo motor, que se presentó al público en 1838, ya tenía una potencia de 300 W y se utilizaba en un barco
William Sturgeon inventó el primer electroimán funcional con núcleo de hierro para fortalecer el campo magnético.