viernes, 17 de abril de 2015

Motor Eléctrico

Motor eléctrico
El motor eléctrico es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estátor y un rotor.
Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando comogeneradores o dinamo. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se diseñan adecuadamente.
Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales, comerciales y particulares. Su uso está generalizado enventiladores, vibradores para teléfonos móviles, bombas, medios de transporte eléctricos, electrodomésticos, esmeriles angulares y otras herramientas eléctricas, unidades de disco, etc. Los motores eléctricos pueden ser impulsados por fuentes de corriente continua (DC), y por fuentes de corriente alterna (AC).
La corriente directa o corriente continua proviene de las baterías, los paneles solares, dínamos, fuentes de alimentación instaladas en el interior de los aparatos que operan con estos motores y con rectificadores rudimentarios. La corriente alterna puede tomarse para su uso en motores eléctricos bien sea directamente de la red eléctrica, alternadores de las plantas eléctricas de emergencia y otras fuentes de corriente alterna bifásica o trifásica como los inversores de potencia.
Los pequeños motores se pueden encontrar hasta en relojes eléctricos. Los motores de uso general con dimensiones y características más estandarizadas proporcionan la potencia adecuada al uso industrial. Los motores eléctricos más grandes se usan para propulsión detrenes, compresores y aplicaciones de bombeo con potencias que alcanzan 100 megavatios. Estos motores pueden ser clasificados por el tipo de fuente de energía eléctrica, construcción interna, aplicación, tipo de salida de movimiento, etcétera.

Principio de funcionamiento[editar]

Los motores eléctricos son dispositivos que transforman energía eléctrica en energía mecánica. El medio de esta transformación de energía en los motores eléctricos es el campo magnético. Existen diferentes tipos de motores eléctricos y cada tipo tiene distintos componentes cuya estructura determina la interacción de los flujos eléctricos y magnéticos que originan la fuerza o par de torsión del motor.
El principio fundamental que describe cómo es que se origina una fuerza por la interacción de una carga eléctrica puntual q en campos eléctricos y magnéticos es la Ley de Lorentz:1
\mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B})
donde:
q-carga eléctrica puntual
\mathbf{E}-Campo eléctrico
\mathbf{v}-velocidad de la partícula
\mathbf{B}-densidad de campo magnético
En el caso de un campo puramente eléctrico la expresión de la ecuación se reduce a:
\mathbf{F} = q \mathbf{E}
La fuerza en este caso está determinada solamente por la carga q y por el campo eléctrico \mathbf{E}. Es la fuerza de Coulomb que actúa a lo largo del conductor originando el flujo eléctrico, por ejemplo en las bobinas del estátor de las máquinas de inducción o en el rotor de los motores de corriente continua.
En el caso de un campo puramente magnético:
\mathbf{F} = q(\mathbf{v} \times \mathbf{B})
La fuerza está determinada por la carga, la densidad del campo magnético \mathbf{B} y la velocidad de la carga \mathbf{v}. Esta fuerza es perpendicular al campo magnético y a la dirección de la velocidad de la carga. Normalmente hay muchísimas cargas en movimiento por lo que conviene reescribir la expresión en términos de densidad de carga \rho y se obtiene entonces densidad de fuerza \mathbf{Fv} (fuerza por unidad de volumen):
\mathbf{F} = \rho(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B})
Al producto \rho\mathbf{v} se le conoce como densidad de corriente \mathbf{J} (amperes por metro cuadrado):
\mathbf{J} = \rho \mathbf{v} \,\!
Entonces la expresión resultante describe la fuerza producida por la interacción de la corriente con un campo magnético:
\mathbf{Fv} = \mathbf{J} \times \mathbf{B}
Este es un principio básico que explica cómo se originan las fuerzas en sistemas electromecánicos como los motores eléctricos. Sin embargo, la completa descripción para cada tipo de motor eléctrico depende de sus componentes y de su construcción.

Motores de corriente continua

Artículo principal: Motor de corriente continua

Diversos motores eléctricos.
Los motores de corriente continua se clasifican según la forma como estén conectados, en:
Además de los anteriores, existen otros tipos que son utilizados en electrónica:



Motores de corriente alterna

Existen tres tipos, siendo el primero y el último los más utilizados:

Usos[editar]


Oceanvolt, motor eléctrico marino
Los motores eléctricos se utilizan en la gran mayoría de las máquinas modernas. Su reducido tamaño permite introducir motores potentes en máquinas de pequeño tamaño, por ejemplo taladros o batidoras. Su elevado par motor y alta eficiencia lo convierten en el motor ideal para la tracción de transportes pesados como trenes; así como la propulsión de barcos, submarinos y dúmperes de minería, a través del sistema Diésel-eléctrico.

Cambio de sentido de giro

Para efectuar el cambio de sentido de giro de los motores eléctricos de corriente alterna se siguen unos simples pasos tales como:
  • Para motores monofásicos únicamente es necesario invertir las terminales del devanado de arranque, esto se puede realizar manualmente o con relés conmutadores
  • Para motores trifásicos únicamente es necesario invertir dos de las conexiones de alimentación correspondientes a dos fases de acuerdo a la secuencia de trifases.
  • Para motores de corriente alterna es necesario invertir los contactos del par de arranque.

Regulación de velocidad

Síncronos trifásicos existen dos formas de poder variar la velocidad, una es variando la frecuencia mediante un equipo electrónico especial y la otra es variando la polaridad gracias al diseño del motor. Esto último es posible en los motores de devanado separado, o los motores de conexión Dahlander2 pero sólo es posible tener un cambio de polaridad limitado ejem: 2 polos y 4.

Algoritmo:

INICIO
q, E, v, B: Entero
Escriba: "PON LOS VALORES"
Lea: q, E, v, B
F q(E+v*B)

Escriba "EL RESULTADO ES", Resultado
FIN

 Diagrama de Flujo:

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