Funcionamiento del Motor Eléctrico
El motor eléctrico es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. Existen principalmente tres tipos de motores eléctricos.
Motor de corriente directa (DC).
Motor de inducción.
Motor síncrono.
Todos estos motores funcionan con principios más o menos similares. El funcionamiento del motor eléctrico depende principalmente de la interacción del campo magnético con la corriente.
Ahora discutiremos el principio de funcionamiento del motor eléctrico uno por uno para una mejor comprensión del tema.
Funcionamiento del motor de corriente directa (DC)
El principio de funcionamiento del motor de corriente directa (DC) depende principalmente de la regla de la mano izquierda de Fleming. En un motor DC básico, se coloca un armadura entre los polos magnéticos. Si el viento de armadura se alimenta con una fuente de corriente directa externa, la corriente comenzará a fluir a través de los conductores de la armadura. Dado que los conductores están llevando corriente dentro de un campo magnético, experimentarán una fuerza que tiende a hacer girar la armadura. Supongamos que los conductores de la armadura bajo los polos N del imán de campo, están llevando corriente hacia abajo (cruces) y aquellos bajo los polos S están llevando corriente hacia arriba (puntos). Aplicando la regla de la mano izquierda de Fleming, se puede determinar la dirección de la fuerza F experimentada por el conductor bajo los polos N y la fuerza experimentada por los conductores bajo los polos S. Se encuentra que en cualquier instante las fuerzas experimentadas por los conductores son en tal dirección que tienden a hacer girar la armadura.
Nuevamente, debido a esta rotación, los conductores bajo los polos N pasan a estar bajo los polos S y los conductores bajo los polos S pasan a estar bajo los polos N. Mientras los conductores pasan de los polos N a los polos S y de los polos S a los polos N, la dirección de la corriente a través de ellos se invierte mediante el colector.
Debido a esta inversión de la corriente, todos los conductores que se encuentran bajo los polos N llevan corriente en dirección descendente y todos los conductores que se encuentran bajo los polos S llevan corriente en dirección ascendente, como se muestra en la figura. Por lo tanto, cada conductor que se encuentra bajo un polo N experimenta una fuerza en la misma dirección y lo mismo ocurre para los conductores que se encuentran bajo los polos S. Este fenómeno ayuda a desarrollar un par continuo y unidireccional.
Funcionamiento del motor de inducción
El funcionamiento del motor eléctrico en el caso del motor de inducción es un poco diferente del motor de corriente directa. En el motor de inducción monofásico, cuando se suministra una alimentación monofásica al viento de estator, se produce un campo magnético pulsante y en un motor de inducción trifásico, cuando se suministra una alimentación trifásica al viento de estator trifásico, se produce un campo magnético rotatorio. El rotor de un motor de inducción puede ser de tipo bobinado o de tipo jaula de ardilla. Independientemente del tipo de rotor, los conductores en él están cortocircuitados en los extremos para formar un bucle cerrado. Debido al campo magnético rotatorio, el flujo pasa a través de la brecha entre el rotor y el estator, barre la superficie del rotor y, por lo tanto, corta los conductores del rotor.
Por lo tanto, según la ley de inducción electromagnética de Faraday, habrá una corriente inducida circulando en los conductores del rotor cerrados. La cantidad de corriente inducida es proporcional a la tasa de cambio del enlace de flujo con respecto al tiempo. Nuevamente, esta tasa de cambio del enlace de flujo es proporcional a la velocidad relativa entre el rotor y el campo magnético rotatorio. Según la ley de Lenz, el rotor tratará de reducir toda causa de producción de corriente en él. Por lo tanto, el rotor gira y trata de alcanzar la velocidad del campo magnético rotatorio para reducir la velocidad relativa entre el rotor y el campo magnético rotatorio.
Principio de funcionamiento del motor de inducción trifásico – Vídeo
Funcionamiento del motor síncrono
En el motor síncrono, cuando se suministra una alimentación trifásica equilibrada al viento de estator trifásico estacionario, se produce un campo magnético rotatorio que gira a la velocidad síncrona. Ahora, si se coloca un electroimán dentro de este campo magnético rotatorio, queda bloqueado magnéticamente con el campo magnético rotatorio y el primero gira con el campo magnético rotatorio a la misma velocidad, es decir, a la velocidad síncrona.
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