TIPOS DE MOTORES ASESOR: ING. HUGO CRUZ REYES

...

La rotación se puede invertir cambiando la dirección de la corriente ya sea en el circuito de campo o en el inducido. El motor universal es el mismo motor serie de c.c. en el cual se ha alterado el diseño básico: Las pérdidas por histéresis se reducen empleando hierro al silicio laminado de alta permeabilidad; las pérdidas por corrientes parásitas se reducen al mínimo construyendo los circuitos magnéticos (estator , núcleo) con láminas de hierro - silicio especial; la reactancia del bobinado de campo se reduce empleando núcleos de polos cortos y bobinados de pocas vueltas; la reactancia del inducido se reduce utilizando bobinas compensadoras que se montan en el núcleo del estator. pero si alcanzan a 20 000 revoluciones por minutos. (Senner)

Características del motor universal:

1. Funciona con corriente alterna y con corriente directa

2. Posee un par de arranque muy elevado

3. La velocidad es directamente proporcional a la corriente

4. Se utiliza en herramientas manuales, electrodomésticos (licuadoras, aspiradoras, secadoras de pelo, batidoras etc.)

5. Para invertir el sentido de rotación, se invierte el sentido de la corriente en cualquiera de los bobinados.

[pic 3]

Ilustración 2: Característica par-velocidad de un motor de inducción monofásico a) con base en las ondas de flujo directa e inversa constantes, b) tomando en cuenta cambios en las ondas de flujo. (Senner)

- MOTOR DE POLOS SOMBREADOS

Todos los motores monofásicos que se describieron anteriormente emplean estatores con entrehierros uniformes con respecto a sus devanados de rotor y estator, que están distribuidos uniformemente por la periferia del estator. Los métodos de arranque se basan en general en el principio de la fase partida de producir un campo magnético rotatorio para iniciar el giro del rotor. El motor de polos sombreados es, en general, un motor pequeño de potencia fraccionaria que no es mayor de 1/10 hp, aunque se han producido motores hasta de 1⁄4 hp.

La gran ventaja de este motor estriba en su extrema simplicidad: un devanado monofásico de rotor, rotor con jaula de ardilla vaciada y piezas polares especiales. No tiene interruptores centrífugos, capacitores, devanados especiales de arranque ni conmutadores. Tiene tan sólo un devanado monofásico, pero es inherentemente de arranque propio.

La figura 3 muestra la construcción general de un motor de polos sombreados (dos polos salientes). Las piezas polares especiales se forman con laminaciones y una bobina de sombreado en cortocircuito, o bien un anillo de cobre macizo de una sola vuelta, alrededor del segmento más pequeño de la pieza polar. La bobina de sombreado está separada del devanado principal de c.a. y sirve para proveer una división de fase del flujo principal del campo, demorando el cambio de flujo en el segmento menor.

El flujo en el segmento del polo sombreado siempre está en retraso al correspondiente en el segmento principal, tanto en tiempo como en espacio físico, aunque no existe entre ellos una verdadera relación de 90°. El resultado es que se produce un campo magnético rotatorio, suficiente para originar un pequeño desbalanceo en los pares del rotor, tal que el par en el sentido de las manecillas del reloj es mayor que el contrario, o viceversa, y el rotor siempre gira en la dirección del campo rotatorio.

El motor de polos sombreados es robusto, barato, pequeño y necesita de poco mantenimiento. Desafortunadamente tiene bajo par de arranque, baja eficiencia y bajo factor de potencia. Tratándose de un motor pequeño, las últimas dos consideraciones no son serias. Su bajo par de arranque limita su aplicación a motores económicos de tornamesas, proyectores de cine, asadores eléctricos, ventiladores y fuelles pequeños, máquinas expendedoras, tornamesas de exhibición en escaparates, sintonizadores de TV de control remoto y otras cargas relativamente ligeras de servomecanismos. (Cherta, 2002)

[pic 4]

Ilustración 3: Motor de Polos Sombreados; (a) construcción, (b) característica par-velocidad. (Cherta, 2002)

- MOTOR DE PASO

Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos. La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°.

Principio de funcionamiento Básicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor sobre el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número de bobinas excitadoras bobinadas en su estator. Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imán permanente. Toda la conmutación (o excitación de las bobinas) deber ser externamente manejada por un controlador.

Existen dos tipos de motores paso a paso de imán permanente:

• Bipolar: Estos tiene generalmente cuatro cables de salida. Necesitan ciertos trucos para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección del flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento.

• Unipolar: Estos motores suelen tener 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su conexión interna. Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar. (Cutoff, 2001)

[pic 5]

Ilustración 4: Característica par-velocidad de un motor de paso. (Cutoff, 2001)

- SERVOMOTORES

El servo es un potente dispositivo que dispone en su interior de un pequeño motor con un reductor de velocidad y multiplicador de fuerza, también dispone de un circuito que controla el sistema. El ángulo de giro del eje es de 180º en la mayoría de ellos, pero puede ser fácilmente modificado para tener un giro libre de 360º, cómo un motor standard.

Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control. También potencia proporcional para cargas mecánicas. Un servo, por consiguiente, tiene un consumo de energía reducido.

La