Clasificación y Funcionamiento de Motores Eléctricos: Fundamentos Técnicos

Motor de inducción monofásico

Este es una máquina de corriente alterna, de la que solamente una parte (el rotor o el estator) está conectada a la red y la otra parte trabaja por inducción, siendo la frecuencia de las fuerzas electromotrices inducidas proporcionalmente al resbalamiento.

Con capacitor

Se conecta para mejorar el par relativo del motor de fase partida y para producir una relación casi real de 90° entre la corriente de arranque de los devanados y de marcha.

Motor de polo sombreado

Un motor de polos sombreados es básicamente un pequeño motor de jaula de ardilla en el que el devanado auxiliar se compone de un anillo de cobre o una barra que rodea una porción de cada polo.

Ventajas y desventajas

La principal ventaja de estos motores es su simplicidad de construcción, su confiabilidad y su robustez; además, tienen un bajo costo. Las principales desventajas son:

  • Tienen un par de arranque muy bajo.

Motor universal

El motor monofásico universal o simplemente motor universal es un tipo de motor eléctrico que puede funcionar tanto con corriente continua (c.c.) como con corriente alterna (a.c.). Es similar a un motor en serie de corriente continua, aunque con las siguientes modificaciones:

  • Núcleos polares: Todo el circuito magnético está construido con chapas de hierro al silicio aisladas y apiladas para reducir las pérdidas de energía por corrientes parásitas, producidas por las variaciones del flujo magnético en corriente alterna.
  • Inductor: Menor número de espiras para no saturar magnéticamente el núcleo, disminuir pérdidas por corrientes de Foucault y por histéresis, aumentar la intensidad de corriente y mejorar el factor de potencia.
  • Inducido: Mayor número de espiras para compensar la disminución del flujo debido al menor número de espiras del inductor.

Motor de CC sin escobillas (Brushless)

Un motor eléctrico sin escobillas o motor brushless es un motor que no emplea escobillas para realizar el cambio de polaridad en el rotor. Los motores tradicionales utilizaban colectores de delgas o anillos rozantes, los cuales producen rozamiento, disminuyen el rendimiento, desprenden calor y ruido, requieren mantenimiento y generan partículas de carbón conductoras.

Principio de funcionamiento

Al energizar dos polos de las tres bobinas, se induce un campo magnético que es repelido por los imanes internos. Al girar el rotor, este es repelido por un imán y atraído por otro, induciendo potencial eléctrico en otra terminal del embobinado para conmutar la conexión.

Motor de reluctancia

El motor de reluctancia variable es un motor paso a paso cuyo funcionamiento se basa en la reluctancia variable mediante un rotor dentado en hierro dulce que tiende a alinearse con los polos bobinados del estator. El rotor no es un imán permanente, sino que busca minimizar la reluctancia orientando sus dientes hacia los polos energizados del estator.

Motor paso a paso

Es un dispositivo electromecánico que convierte impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos.

  • Motor de reluctancia variable (VR): Tiene un rotor multipolar de hierro. Su respuesta es rápida, pero la inercia permitida es pequeña. El par estático es cero cuando no está energizado.
  • Motor de rotor de imán permanente: Permite mantener un par diferente de cero sin energía. El ángulo de rotación depende del número de polos en el estator.
  • Motor híbrido: Combina características de reluctancia variable e imán permanente. Ofrece alta precisión y alto par, con pasos angulares tan pequeños como 1.8°.

Motor lineal

Es un motor eléctrico que posee su estator y su rotor «distribuidos» para producir una fuerza lineal en lugar de torque. El modo más común es el actuador tipo Lorentz, donde la fuerza es proporcional a la corriente y al campo magnético.

Tipos de motores lineales

  • Motor de inducción: La fuerza se produce desplazando un campo magnético lineal que induce corrientes de Foucault en conductores, creando un campo opuesto (Ley de Lenz) que genera movimiento.
  • Motor sincrónico: Controla la velocidad de desplazamiento del campo magnético mediante electrónica. A menudo utiliza imanes permanentes (ej. coilguns y sistemas maglev).
  • Homopolar: Utiliza una corriente elevada a través de un sabot metálico sobre rieles; el campo magnético proyecta el metal.
  • Piezoeléctrico: Sistema utilizado para impulsar motores lineales de pequeña escala.

Motor de histéresis

Se define como un motor síncrono con rotor cilíndrico que trabaja mediante las pérdidas por histéresis inducidas en un rotor de acero endurecido con alta retentividad.

  • Estator: Diseñado para producir un campo giratorio síncrono mediante dos devanados (principal y auxiliar) o polos sombreados.
  • Rotor: Fabricado con materiales de alta pérdida por histéresis (cromo, acero al cobalto, alnico). No posee devanados ni dientes. Se monta sobre un eje de material no magnético (como latón) y presenta alta resistencia para reducir corrientes de Foucault.

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