El motor eléctrico es aquel motor que transforma la
energía eléctrica en energía mecánica, por medio de la repulsión que presenta
un objeto metálico cargado
eléctricamente ante un imán permanente. Son máquinas
eléctricas rotatorias.
Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que
pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles
híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.
Son muy utilizados en instalaciones industriales,
comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro
eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a
utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las
ventajas de ambos.
Ventajas
·
A igual potencia, su tamaño y peso son más reducidos.
·
Se pueden construir de cualquier tamaño y forma, siempre
que el voltaje lo permita.
·
Tiene un par de giro elevado y, según el tipo de motor, prácticamente
constante.
·
Su rendimiento es muy elevado (típicamente en torno al 75%, aumentando a
medida que se incrementa la potencia de la máquina).
·
Este tipo de motores no emite contaminantes, aunque en la generación de energía eléctrica de la mayoría de las redes de suministro sí emiten
contaminantes.
·
No necesita de refrigeración ni ventilación forzada,
están autoventilados.
·
No necesita de transmisión/marchas.
Motores de corriente continúa
Los motores de corriente continua se clasifican según la
forma como estén conectados, en:
·
Motor
serie
·
Motor
compound
·
Motor shunt
·
Motor eléctrico sin escobillas
Además de los anteriores, existen otros tipos que son
utilizados en electrónica:
·
Motor
paso a paso
·
Servomotor
·
Motor sin núcleo
Motores de corriente alterna
Existen 4 tipos, siendo el primero y el último los más
utilizados:
·
Motor
universal, puede trabajar tanto en CA como en CC.
·
Motor
asíncrono
·
Motor
síncrono
·
Motor de
jaula de ardilla
Usos
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 convierte en el motor ideal para la tracción de
transportes pesados como trenes; así como la propulsión de barcos, submarinos y dámperes de minería, a
través del sistema
Diésel-eléctrico.
GENERADOR ELÉCTRICO
Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de
potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo
magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada
también estator). Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores
y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema
está basado en la ley de Faraday.
Aunque la corriente generada es corriente
alterna, puede ser rectificada para obtener una corriente continua. En el diagrama adjunto se observa la corriente inducida en un generador
simple de una sola fase. La mayoría de los generadores de corriente alterna son
de tres fases.
El proceso inverso sería el realizado por un motor
eléctrico, que transforma energía eléctrica en mecánica.
Otros sistemas de generación o corriente
eléctrica
No sólo es posible obtener una corriente eléctrica a
partir de energía mecánica de rotación sino que es
posible hacerlo con cualquier otro tipo de energía como punto de partida. Desde
este punto de vista más amplio, los generadores se clasifican en dos tipos
fundamentales:
·
Primarios: Convierten en energía eléctrica la energía de otra naturaleza que reciben o de la que
disponen inicialmente, como alternadores, dinamos, etc.
·
Secundarios: Entregan una parte de la energía eléctrica que han
recibido previamente, es decir, en primer lugar reciben energía de una
corriente eléctrica y la almacenan en forma de alguna clase de energía.
Posteriormente, transforman nuevamente la energía almacenada en energía
eléctrica. Un ejemplo son las pilas o baterías recargables.
TRANSFORMADOR
Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o
disminuir la tensión en un circuito eléctrico
de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo,
en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que
se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de
pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.
El transformador es un dispositivo que convierte la
energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de
otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción
electromagnética. Está constituido por dos o más
bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de materialferromagnético, pero aisladas
entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo
magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado
bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero
eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético.
Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión,
respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este
caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el
secundario.
Funcionamiento
Este elemento eléctrico se basa en el fenómeno de la
inducción electromagnética, ya que si aplicamos una fuerza electromotriz
alterna en el devanado primario, debido a la variación de la intensidad y
sentido de la corriente alterna, se produce la inducción de un flujo magnético
variable en el núcleo de hierro.
Este flujo originará por inducción electromagnética, la
aparición de una fuerza electromotriz en el devanado secundario. La tensión en
el devanado secundario dependerá directamente del número de espiras que tengan
los devanados y de la tensión del devanado primario.
PARTES
El núcleo
El núcleo está formado por varias chapas u hojas de metal
(generalmente material ferromagnético) que están apiladas una junto a la otra,
sin soldar, similar a las hojas de un libro. La función del núcleo es mantener
el flujo magnético confinado dentro de él y evitar que este fluya por el aire
favoreciendo las perdidas en el núcleo y reduciendo la eficiencia. La
configuración por láminas del núcleo laminado se realiza para evitar las corrientes de Foucault, que son corrientes que circulan entre láminas, indeseadas pues favorecen
las perdidas.
Bobinas
Las bobinas son simplemente alambre generalmente de cobre
enrollado en las piernas del núcleo. Según el número de espiras (vueltas)
alrededor de una pierna inducirá un voltaje mayor. Se juega entonces con el
número de vueltas en el primario versus las del secundario. En un transformador
trifásico el número de vueltas del primario y secundario debería ser igual para
todas las fases.
Cambiador de
taps
El cambiador de taps o derivaciones es un dispositivo
generalmente mecánico que puede ser girado manualmente para cambiar la razón de
transformación en un transformador, típicamente, son 5 pasos uno de ellos es
neutral, los otros alteran la razón en más o menos el 5%. Por ejemplo esto
ayuda a subir el voltaje en el secundario para mejorar un voltaje muy bajo en
alguna barra del sistema
Relé de
sobrepresión
Es un dispositivo mecánico nivela aumento de presión del
transformador que pueden hacerlo explotar. Sin embargo existen varios equipos
que explotan a pesar de tener este dispositivo. Existen el relé de presión
súbita para presiones transitorias y el relé de sobrepresión para presiones más
permanentes.
Tablero de
control
Contiene las conexiones eléctricas para el control, relés
de protección eléctrica, señales de control de válvulas de sobrepresión hacia
dispositivos de protección.
Tipos de transformadores
