![Tipos de motores de CA [Construction, Parts Working Principle] Más](https://industrysurfer.com/wp-content/uploads/2023/11/Tipos-de-motores-de-CA-Construction-Parts-Working-Principle-Mas.jpg "Tipos de motores de CA [Construction, Parts Working Principle] Más")
En esta publicación, veremos el Motor de CA Y Tipos de motores de CA, principio de funcionamiento, construcción, aplicación, ventaja Y inconveniente.
Tabla de contenido
- Motor y tipo de C.A.
- El principio de funcionamiento del motor de CA
- Estructura del motor de CA
- Tipos de motores de CA
- Ventajas de los motores de CA
- Desventajas de los motores de CA
- Aplicaciones de los motores de CA
Motor y tipo de C.A.
Un motor que convierte la corriente alterna en energía mecánica se conoce como motor de aire AC. Un motor de inducción es un motor de CA.
El principio de funcionamiento del motor de CA
Un motor de inducción funciona según el principio de que se genera un par cada vez que se coloca un conductor cerrado en un campo magnético, o un motor de inducción funciona según el efecto combinado de la inducción electromagnética y el principio del motor.
Lea también: ¿Qué es un rodamiento? ¿Y cómo funcionan los diferentes tipos de rodamientos y rodamientos?
Estructura del motor de CA
El motor de inducción trifásico se compone principalmente de dos partes.
- Estado
- rotor
El estator es una parte estática y el rotor es una parte giratoria, ambas separadas por un pequeño espacio de aire que varía de 0,4 mm a 4 mm dependiendo de la potencia del motor.
1. Estator
La figura muestra el estator de un motor de inducción. Consiste en un marco de acero que rodea un cono cilíndrico hueco compuesto por una fina laminación de acero al silicio Reduce las pérdidas por corrientes de Foucault, Se cortan varias ranuras idénticas alrededor de la circunferencia interna del núcleo de pérdida de histéresis.
Los conductores del estator están ubicados en estas ranuras y están aislados entre sí y también de las ranuras. Los conductores están conectados como devanados en estrella equilibrados o devanados en triángulo. Los devanados se enrollan para un número definido. El número de polos, dependiendo de los requisitos de velocidad.
Si se requieren altas velocidades, los devanados se enrollan menos. de los polos, y viceversa. La relación entre velocidad y velocidad. El polo de
ns=120f/p
Dónde
- Ns = velocidad síncrona (rpm)
- f = frecuencia de la fuente de alimentación
- P = número de polos.
Lea también: Inductores: tipos de inductores, especificaciones, funcionamiento y aplicaciones
2. Rotor
El rotor está montado en el eje del motor, al que se puede conectar cualquier carga mecánica. Hay dos tipos de rotores:
- Rotor de jaula de ardilla
- Rotor de bobinado en fase
Por lo tanto, si el motor contiene un rotor de jaula de ardilla, se denomina motor de inducción de jaula de ardilla, y si contiene un rotor de bobinado de fase, se denomina motor de inducción de bobinado de fase.
1. Rotor de jaula de ardilla
La figura muestra un rotor de ardilla que consiste en un núcleo laminado cilíndrico con ranuras paralelas para transportar los conductores del rotor. El conductor del rotor es una varilla pesada de cobre o aluminio. Se coloca una barra en cada ranura.
Todas las barras están soldadas o soldadas a dos anillos de cobre en ambos extremos, lo que provoca un cortocircuito en ambos extremos. Debido al cortocircuito de la barra del rotor, no es posible aplicar una resistencia externa en serie con el circuito del rotor durante el arranque.
La ranura está ligeramente distorsionada para reducir el ruido causado por el zumbido magnético, hacer que el rotor funcione sin problemas y reducir la tendencia de bloqueo entre el rotor y el estator.
2. Rotor de bobinado de fase
La figura muestra el motor de inducción del devanado de fase y la posición de conexión del rotor, y el rotor está apilado. El núcleo cilíndrico contiene ranuras uniformes en las que se colocan devanados de estrella trifásicos en estas ranuras.
El extremo abierto del devanado en estrella está conectado a tres anillos colectores aislantes unidos al eje del motor, a los que se conectan escobillas de carbón. Las tres escobillas están conectadas a un reóstato trifásico conectado en estrella, que se utiliza como arrancador durante el período de arranque. El anillo colector se cortocircuita por el collar metálico durante la conducción.
Lea también: circuitos eléctricos: tipos de circuitos, ley de Kirchhoff y su clasificación
Tipos de motores de CA
Los siguientes son diferentes Tipos de motores de CA:
- motor de inducción
- Motor síncrono
- Motor monofásico
- Motor trifásico
- Motor de inducción de jaula de ardilla
- Motor de bobinado de fase o motor de bobinado o motor de anillo colector
1. Motor de inducción
Un motor de inducción (también conocido como motor asíncrono) se emplea comúnmente como motor de CA. En este motor, la corriente en el rotor requerida para generar par se logra por inducción electromagnética a partir de un campo magnético giratorio. Bobinado del estator. rotor Entre los motores de inducción, es básicamente un rotor de jaula de ardilla o un rotor de tipo bobinado.
Principio de funcionamiento
En un motor de CC, la energía se suministra tanto al estator como al rotor a través de una disposición de escobillas. En un motor de inducción, solo se suministra uno al estator. Cuando se aplica energía al devanado del estator, Se genera un flujo magnético En el estator debido a la corriente que fluye en la bobina.
Los devanados del rotor están diseñados para que cada bobina sufra un cortocircuito. El flujo magnético del estator corta la bobina de circunferencia corta en el rotor. Cuando la bobina del rotor está en cortocircuito, la corriente comienza a fluir a través de la bobina del rotor. Esto es Ley de inducción electromagnética de Faraday.
Cuando una corriente eléctrica fluye a través de la bobina del rotor, se genera otro flujo magnético en el rotor. En la actualidad, hay dos flujos magnéticos en el estator y el rotor. El flujo del rotor se retrasa con respecto al flujo del estator. Por lo tanto, el rotor recibe un par que gira en la dirección del campo magnético giratorio.
2. Motor síncrono
Un motor síncrono se describe como “un motor de CA en el que la rotación del eje en estado estacionario está sincronizada con la frecuencia de la corriente aplicada”. Funciona como un motor de corriente alterna, pero aquí el número total de vueltas formadas por el eje es igual al multiplicador entero de la frecuencia de la corriente aplicada.
Los motores síncronos no dependen de corrientes inducidas para funcionar. En este tipo de motores, a diferencia de los motores de inducción, un electroimán alterno multifásico está presente en el estator para generar un campo magnético giratorio.
Aquí, el rotor es un imán permanente que está sincronizado con el campo magnético giratorio y gira sincrónicamente con la frecuencia de la corriente que se le aplica.
Principio de funcionamiento
El funcionamiento de un motor síncrono depende de la interacción entre el campo magnético del estator y el campo magnético del rotor. El estator tiene un devanado trifásico, que proporciona energía trifásica.
Por lo tanto, el devanado del estator genera un campo magnético giratorio trifásico. El rotor se alimenta con corriente continua. El rotor entra en el campo magnético giratorio generado por los devanados del estator y gira sincrónicamente.
Bueno, la velocidad del motor depende de la frecuencia del consumo de corriente. La velocidad del motor síncrono está controlada por la frecuencia de la corriente aplicada. La velocidad del motor síncrono se calcula de la siguiente manera:
Ns=60f/p=120f/p
Dónde
- f = frecuencia de la corriente alterna en Hz
- p = número total de polos por fase
- P = número total de pares de polos por fase
Si se aplica una carga mayor que la carga de fluencia, el motor se vuelve asíncrono. El devanado trifásico del estator tiene la ventaja de determinar la dirección del devanado.
En el caso del devanado monofásico, no se puede obtener la dirección de rotación y el motor se puede arrancar en cualquier dirección. Estos motores síncronos requieren una colocación inicial para controlar la dirección de rotación.
3. Motor monofásico
Un motor de inducción monofásico es un motor de CA que convierte la energía eléctrica en energía mecánica para realizar un trabajo físico. Un motor de inducción monofásico requiere solo una fase de potencia para funcionar. Este tipo de motor de CA se usa comúnmente en aplicaciones de baja potencia en uso doméstico e industrial.
Principio de funcionamiento
En este tipo de motores de CA, se suministra una fuente de alimentación de CA monofásica a los devanados del estator. Esto crea un campo magnético que pulsa en una onda sinusoidal.
Después de un tiempo, la polaridad del campo se invierte y es posible que la corriente alterna no proporcione los devanados necesarios para el motor. Sin embargo, si el motor es accionado por medios externos, girará a una velocidad limitada.
4. Motor trifásico
Un motor trifásico es un tipo de motor eléctrico que convierte la energía eléctrica en energía mecánica a través de la interacción electromagnética. Para el funcionamiento trifásico de CA (corriente alterna), el motor más utilizado es un motor de inducción trifásico, porque este tipo de motores de CA no requieren equipos de arranque adicionales.
Este tipo de motores se denominan motores de inducción de arranque automático. El motor de inducción trifásico está compuesto por un estator y un rotor.
Principio de funcionamiento
Cuando este tipo de motores de corriente alterna se cargan mediante una fuente de alimentación trifásica, los devanados del estator generan un campo magnético constante de 120 desplazamientos a una magnitud constante que gira a velocidad síncrona.
Sobre FaradaySegún: Teoría de los campos electromagnéticos En la ley, un campo magnético variable corta los conductores del rotor y crea una corriente eléctrica en ellos. Cuando estos conductores del rotor se acortan, una corriente eléctrica comienza a fluir a través de estos conductores.
En presencia de un campo magnético del estator, se coloca el conductor del rotor. Por lo tanto Según la Teoría de la Fuerza de LorentzEn , una fuerza mecánica actúa sobre el conductor del rotor. Por lo tanto, todos los conductores del rotor ejercen fuerza, es decir, la suma de las fuerzas mecánicas crea un par en el rotor que mueve el rotor en la misma dirección que el campo magnético giratorio.
La rotación de este conductor del rotor es Explicado por la ley de Lenz, Que la corriente inducida en el rotor se opone a la causa de su creación, aquí esta resistencia está girando el campo magnético.
Debido a esto, el rotor comienza a girar en la misma dirección del campo magnético giratorio del estator. Si la velocidad del rotor es mayor que la velocidad del estator, la razón por la que el rotor gira es el movimiento relativo del rotor y el campo magnético del estator, por lo que no se genera corriente en el rotor.
La diferencia entre el campo del estator y el campo magnético del rotor se conoce como deslizamiento. Los motores trifásicos se denominan máquinas asíncronas debido a esta diferencia de velocidad relativa entre el estator y el rotor.
5. Motor de inducción de jaula de ardilla
El motor de inducción de jaula de ardilla es un tipo de motor de inducción trifásico basado en: Leyes del electromagnetismo. Se llama “motor de jaula” porque se parece a una jaula de ardilla, y el rotor dentro de él se conoce como rotor de jaula de ardilla.
Este rotor es un cilindro de una pieza de acero cuya superficie está compuesta por un metal altamente conductor (generalmente aluminio o cobre). Cuando la corriente alterna se mueve a través del devanado del estator, se genera un campo magnético giratorio.
Esto crea una corriente eléctrica en el devanado del rotor, que crea su propio campo magnético. La interacción del campo magnético generado por los devanados del estator y del rotor genera par en el rotor de jaula de ardilla.
La principal ventaja de los motores de jaula de ardilla es la eficiencia con la que pueden cambiar las características de velocidad-par. Esto se puede lograr ajustando el tamaño de las barras en el rotor. Este tipo de motor se utiliza en una variedad de industrias porque es confiable, de arranque automático y fácil de adaptar.
Principio de funcionamiento
Cuando los devanados del estator reciben una fuente de alimentación trifásica, se establece un campo magnético giratorio en el espacio. Este campo magnético giratorio tiene una velocidad llamada velocidad síncrona.
El campo magnético giratorio de este estator induce voltaje en la barra del rotor, de modo que una corriente de cortocircuito comienza a fluir a través de la barra del rotor. Estas corrientes del rotor crean su propio campo automagnético que se acopla con el campo magnético del estator. Ahora el rotor comienza a seguir el campo magnético giratorio, ya que el campo magnético del rotor intenta resistir su causa.
En el momento en que el rotor atrapa el campo magnético giratorio, la corriente del rotor cae a cero porque no hay un movimiento relativo significativo entre el campo magnético giratorio y el rotor. Por lo tanto, en ese punto el rotor tendrá una fuerza tangencial cero y el rotor colapsará instantáneamente.
Después de la caída del rotor, se restablece el movimiento relativo entre el rotor y el campo magnético giratorio y se vuelve a inducir la corriente del rotor.
Por lo tanto, nuevamente, la fuerza tangencial se restablece a la rotación del rotor y el rotor comienza a girar el campo magnético nuevamente, de modo que el rotor mantiene una velocidad constante que es menor que la velocidad o velocidad de sincronización del campo magnético giratorio.
6. Motor de bobinado de etapa o motor de anillo colector
Los motores de inducción han gestionado la industria durante muchos años. En los motores de inducción utilizados en ascensores y montacargas, se puede ver un tipo de rotor llamado rotor de anillo colector, pero en la mayoría de las otras aplicaciones, se puede ver un rotor simple tipo jaula de ardilla.
Un motor de inducción típico, o motor de jaula de ardilla, produce un par de arranque muy bajo y, en algunas aplicaciones, este par de arranque bajo causa problemas importantes. Estos motores de inducción de anillos colectores se utilizan porque proporcionan un alto par de arranque.
Ventajas de los motores de CA
Las ventajas de los motores de CA son las siguientes:
- Está disponible a bajo costo.
- Hay variaciones en la velocidad.
- Bajos costes de mantenimiento.
- Los motores de CA tienen un alto factor de potencia.
- Es posible un funcionamiento fiable.
- Diseño sencillo.
Desventajas de los motores de CA
Las desventajas de los motores de CA incluyen:
- Las corrientes de Foucault se generan debido a la generación de campos electromagnéticos de retorno.
- Fallos para operar a bajas velocidades.
- Control de posicionamiento insuficiente.
Aplicaciones de los motores de CA
Las aplicaciones de los motores de CA son las siguientes:
- Motor de jaula de ardilla
- Se utilizan en accionamientos industriales como bombas de agua, pozos tubulares, tornos y taladros.
- Los motores de doble jaula se utilizan para accionar grúas, punzonadoras, tornos, taladros, etc.
- Motor de bobinado de fase
- Se utiliza cuando se requiere un alto par de arranque.
- Se utiliza para accionar ejes de línea, ascensores, bombas, molinos, etc.
- Los motores síncronos se utilizan en compresores, fábricas de papel y en la industria del laminado de acero.
- Los motores monofásicos se utilizan en electrodomésticos como lavadoras, frigoríficos, molinillos, sopladores, etc.
Descargue un PDF de este artículo
Gracias por leer. Si te ha gustado nuestro artículo sobre “Tipos de motores de CAPor favor, compártelo con tus amigos.Tipos de motores de CAPuedes hacer preguntas en los comentarios.
Lea a continuación: