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Tipos de Motores: Motor a Gasolina Motor Diesel Motor a Gas Natural Motor Eléctrico Motor de carga Estratificada
Motores de CD: Es básicamente un transductor de par que convierte la energía Eléctrica en energía Mecánica.
Motores Paso a Paso: Dispositivo electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos.
EDITORIAL: El motor de CD es básicamente un transductor de par que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. El par desarrollado por el eje del motor es directamente proporcional al flujo en el campo y a la corriente en la armadura.
Motor de Gasolina:
Motor Eléctrico:
Se caracteriza por aspirar una mezcla aire-combustible (típicamente gasolina dispersa en aire). El motor Otto es un motor alternativo. Se trata de un sistema pistón-cilindro con válvulas de admisión y válvulas de escape.
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica rotativa que transforma energía eléctrica en energía mecánica. En diversas circunstancias presenta muchas ventajas respecto a los motores de combustión.
Motor Diesel:
Motor de carga Estratificada:
Es un motor térmico de combustión interna, el encendido se logra por la temperatura elevada producto de la compresión del aire en el interior del cilindro. Funciona mediante la ignición de la mezcla aire-gas sin chispa.
Una variante del motor de encendido con bujías es el motor de carga estratificada, diseñado para reducir las emisiones sin necesidad de un sistema de recirculación de los gases resultantes de la combustión y sin utilizar un catalizador.
Motor de Gas Natural: Como carburante, se usa en los motores de combustión interna al igual como se utilizan los carburantes líquidos. Por ahora, ésta es la principal alternativa al petróleo, principal compuesto tanto de la gasolina como el diesel.
Circuito magnético de una dinamo: Se ha representado el circuito recorrido por las líneas de fuerza del campo magnético inductor. Éstas se cierran a través de las piezas polares del electroimán, el inducido y la carcasa o culata de la dinamo.
Fuerza electromotriz generada por una dinamo: El valor de la fuerza electromotriz se obtiene aplicando el principio de inducción electromagnética, por lo que dependerá del flujo magnético que corten los conductores, así como de lo rápido que lo haga y del número de ellos. La expresión que relaciona la fuerza electromotriz de una dinamo con estas variables, es:
E = fuerza electromotriz (V) F = flujo por polo (Wb) n = n° de conductores del inducido
Devanado de compensación: En las máquinas de gran potencia, aparte de los polos de conmutación, se coloca en las ranuras de los polos principales un devanado compensador, cuya misión es eliminar las distorsiones del campo magnético principal originados por el flujo transversal. Este devanado se conecta en serie con el de conmutación y el inducido.
N = velocidad de giro del inducido (r.p.m.) a = pares de circuitos del inducido p = pares de polos
Dinamos de excitación independiente: La corriente de excitación con la que se alimenta a las bobinas inductoras se proporciona mediante una fuente de energía exterior de C.C, como por ejemplo una batería de acumuladores o una fuente de alimentación
Los motores de imanes permanentes son motores eléctricos cuyo funcionamiento se basa en imanes permanentes (motores de IP). Existen diversos tipos, siendo los más conocidos:
Motores de corriente continúa de IP. Motores de corriente alterna de IP. Motores pasó a paso de IP.
Motor Sincrónico de Imán Permanente: Las máquinas de imán permanente son extensivamente usadas en servomotores, accionamientos eléctricos para posicionamiento, robóticos, máquinas herramienta, ascensores, etc. Se han llegado a construir máquinas de una potencia por encima de 1 MW por ejemplo para el accionamiento de submarinos. También es posible su aplicación en generación y bombeo a partir de energía solar fotovoltaica o energía eólica.
Clasificación básica de los motores de CD de imán permanente: En general el campo magnético de un motor de CD se puede producir por bobinas o imanes permanentes. Debido a la popularidad de los motores de CD de imán permanente en aplicaciones de sistemas de control, y sobre todo; porque se adapta a las necesidades del proyecto se escoge este tipo de motores. Los motores de CD de imán permanente se pueden clasificar de acuerdo con el esquema de conmutación y al diseño de la armadura. Los motores de CD convencionales tienen escobillas mecánicas y conmutadores. Sin embargo, en una clase importante de motores de CD la conmutación se hace en forma electrónica; este tipo de motor se llama motor de CD sin escobillas. De acuerdo con la construcción de la armadura, el motor de CD de imán permanente se puede descomponer en tres tipos de diseño de armadura: motores o de núcleo de hierro o de devanado superficial o de bobina móvil.
La figura muestra la construcción del rotor de un motor de CD de imán permanente de devanado superficial. Los conductores de la armadura están pegados a la superficie de la estructura cilíndrica del rotor, la cual está hecha de discos laminados sujetados al eje del motor. Ya que en este diseño no se emplean ranuras sobre el rotor, no presenta el efecto de ¨ rueda dentada ¨. Puesto que los conductores están proyectados en el entrehierro de aire que está entre el rotor y el campo de imán permanente, este campo tiene menor inductancia que el de estructura de núcleo de hierro.
Motor de CD de bobina móvil: Los motores de bobina móvil están diseñados para tener momentos de inercia muy bajos e inductancia de armadura también muy baja. Esto se logra al colocar los conductores de la armadura en el entrehierro entre la trayectoria de regreso del flujo estacionario y la estructura de imán permanente. En este caso la estructura del conductor está soportada por un material no ¨ magnético ¨- normalmente resinas epóxicas o fibra de vidrio - para formar un cilindro hueco. Uno de los extremos del cilindro forma un eje, el cual está conectado al eje del motor. Ya que se han eliminado todos los elementos no necesarios de la armadura del motor de bobina móvil, su momento de inercia es muy bajo. Como los conductores del motor de bobina móvil no están en contacto directo con el hierro, la inductancia del motor es muy baja; valores menores a motor. Las propiedades de inercia e inductancia bajas hacen que el motor de bobina móvil sea una de las mejores elecciones de actuadores para sistemas de control de alto desempeño.
Es un dispositivo electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa es que es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control. El motor paso a paso se comporta de la misma manera que un conversor digital-analógico (D/A) y
El motor de paso de rotor de imán permanente:
puede ser gobernado por impulsos procedentes de sistemas lógicos.
de rotación se determina por el número de polos en el estator.
Este motor presenta las ventajas de tener alta precisión y repetitividad en cuanto al posicionamiento. Entre sus principales aplicaciones destacan como motor de frecuencia variable, motor de corriente continua sin escobillas, servomotores y motores controlados digitalmente.
Tipos de Motores pasó a paso El motor híbrido de paso: Se caracteriza por tener varios dientes en el estator y en el rotor, el rotor con un imán concéntrico magnetizado axialmente alrededor de su eje. Se puede ver que esta configuración es una mezcla de los tipos de reluctancia variable e imán permanente. Este tipo de motor tiene una alta precisión y alto par y se puede configurar para suministrar un angular tan pequeño como 1.8°.
paso
Permite mantener un par diferente de cero cuando el motor no está energizado. Dependiendo de la construcción del motor, es típicamente posible obtener pasos angulares de 7.5, 11.25, 15, 18, 45 o 90°. El ángulo
Motores paso a paso Bipolares: Estos tienen generalmente 4 cables de salida. Necesitan ciertos trucos para ser controlados debido a que requieren del cambio de dirección de flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento.
Motores pasó a paso unipolar: Estos motores suelen tener 5 ó 6 cables de salida dependiendo de su conexionado interno. Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar, estos utilizan un cable común a la fuente de alimentación y posteriormente se van colocando las otras líneas a tierra en un orden específico para generar cada paso, si tienen 6 cables es porque cada par de bobinas tiene un común separado, si tiene 5 cables es porque las cuatro bobinas tiene un solo común; un motor unipolar de 6 cables puede ser usado como un motor bipolar si se deja las líneas del común al aire.
Los motores de CD sin escobillas difieren de los mencionados anteriormente en que emplean conmutación eléctrica (en lugar de mecánica) de la corriente de armadura. La configuración del motor de CD sin escobillas más comúnmente empleado especialmente para aplicaciones de movimiento incremental - es una en la que el rotor consta de imanes y un soporte de hierro, en el que las bobinas conmutadas están localizadas en forma externa a las partes giratorias. En comparación con los motores de CD convencionales, es una configuración ¨ interna-externa ¨. En función de la aplicación específica, los motores de CD sin escobillas se pueden usar cuando se requiere un momento de inercia bajo, como en el manejo del eje de unidades de disco de alto desempeño empleado en computadoras. Los motores eléctricos solían tener un colector de delgas o un par de anillos rasantes. Estos sistemas, que producen rozamiento, disminuyen el rendimiento, desprenden calor y ruido, requieren mucho mantenimiento y pueden producir partículas de carbón que manchan el motor de un polvo que, además, puede ser conductor. Los primeros motores sin escobillas fueron los motores de corriente alterna asíncronos. Hoy en día, gracias a la electrónica, se muestran muy ventajosos, ya que son más baratos de fabricar, pesan menos y requieren menos mantenimiento, pero su control era mucho más complejo. Esta complejidad prácticamente se ha eliminado con los controles electrónicos. El inversor debe convertir la corriente alterna en corriente continua, y otra vez en alterna de otra frecuencia. Otras veces se puede alimentar directamente con corriente continua, eliminado el primer paso. Por este motivo, estos motores de corriente alterna se pueden usar en aplicaciones de corriente continua, con un rendimiento mucho mayor que un motor de corriente continua con escobillas. Algunas aplicaciones serían los coches y aviones con radiocontrol, que funcionan con pilas.
Un motor eléctrico de corriente continua es esencialmente una máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico, a través de medios electromagnéticos, que para funcionar se vale de las fuerzas de atracción y repulsión que existen entre los polos.