Cuando un conductor está inducido dentro de un campo magnético y por él se hace pasar corriente eléctrica, aparece un fuerza electromagnética (FEM) que tiende a desplazarlo.
El valor de la FEM aumenta con:
- la intensidad de la corriente (I).
- el valor de la inducción del campo magnético (B)
- la longitud del conductor
El campo magnético B se genera mediante bobinas ubicadas en el estator de la máquina.
En el rotor se sitúan los conductores en los que se va a desarrollar la FEM cuando sean recorridos por una corriente eléctrica I.
Despiece de un motor eléctrico de rotor bobinado:
Partes principales de que forman a un motor:
Rotor
Es la parte que gira. Los conductores se alojan en ranuras practicadas en un núcleo formado por chapas magnéticas (para evitar pérdidas en el hierro) y de forma cilíndrica.
El rotor posee un tamaño muy similar al hueco dejado por el estator, con el fin de que el entrehierro sea lo más pequeño posible. De esta forma se facilita la conducción de las líneas de campo magnético dese el estator hacia el rotor y también se evitan al máximo los flujos dispersos. Por esta razón al montar las distintas partes de un motor eléctrico es muy importante realizar una correcta alineación el rotor apoyándolo correctamente en sus cojinetes. Además conviene comprobar si el rotor está perfectamente equilibrado ya que un reparto no uniforme de las masas del devanado o del núcleo puede producir oscilaciones.
Estator
Es la parte que permanece sin movimiento. Las bobinas, encargadas de producir en campo magnético inductor, se alojan en las ranuras en un núcleo formado, por lo general, por paquetes de chapas magnéticas. De esta manera se consigue que los conductores ocupen mucho menos espacio.
Carcasa
Es la cubierta metálica que protege al motor de las acciones exteriores. Estas Vienen con distintos grados de protección IP.
Ventilación
Al igual que los transformadores, los motores producen una serie de pérdidas en los devanados, que son pérdidas en el cobre, por ejemplo, y en los núcleos magnéticos, que son pérdidas en el hierro. A lo que se suman las pérdidas producidas por el rozamiento mecánico en los puntos de apoyo del rotor. Estas pérdidas se convierten en calor, que si no es evacuado de una forma adecuada, pueden elevar la temperatura de la máquina y perjudicar a los aislamientos del devanado. Para evitarlo, se suele acoplar un ventilador al rotor, que impulsa el aire por el interior de la máquina y elimina con eficacia el exceso de calor.
Caja de bornes
Sirve para alojar los diferentes terminales de los devanados para poder ser conectados, según convenga, al circuito de alimentación.
Conjunto de colectores y escobillas
En las máquinas de corriente continua se hace necesario disponer de este dispositivo acoplado al eje del rotor.
Consta de un conjunto cilíndrico de láminas conductoras que son delgas aisladas unas de otras y sobre las cuales se frotan las escobillas.
Las escobillas son de grafito y su función es la de realizar la conexión por contacto deslizante de los circuitos eléctricos en movimiento del rotor con los circuitos del estator o de la propia alimentación de corriente del motor. Por otro lado los motores asíncronos de rotor bobinado son máquinas de corriente alterna que utilizan anillos colectores y escobillas.
Tipos de servicio de motores eléctricos
A veces los motores deberán trabajar de forma continua, otras veces deberán trabajar de forma intermitente dependiendo del servicio que tengan que prestar. Todos los tipos de servicio están normalizados según IEC 60034-1.
Los servicios pueden ser continuos, temporales o periódicos, comprendiendo una o varias cargas que se mantendrán constantes durante el tiempo especificado, o no periódicos durante el cual la carga y la velocidad variarán en el margen de funcionamiento permitido.
Las clases de servicio son designaciones normalizadas que especifican la carga a la que está sometida la máquina, incluyendo los periodos de arranque, de frenado eléctrico, de funcionamiento en vacío y de reposo, así como sus duraciones y secuencias en el tiempo.
La norma IEC 60034-1 presenta el comportamiento de la carga solicitada, de las pérdidas eléctricas y de la temperatura de la máquina.
Los diferentes regímenes de servicio son los siguientes:
S1: servicio continuo
Servicio donde se mantiene una carga constante el tiempo suficiente para que la máquina alcance el equilibrio térmico.
S2: servicio temporal
Servicio a carga constante durante un período de tiempo menor al requerido para alcanzar el equilibrio térmico. Seguido de un período de reposo y des energización de duración suficiente para restablecer la temperatura de la máquina dentro de 2 K de la temperatura del refrigerante.
S3: servicio intermitente periódico
Secuencia de ciclos de trabajo idénticos, cada uno incluyendo un tiempo de funcionamiento a carga constante y un tiempo de reposo y des energización.
En este servicio, el ciclo es tal que la corriente de arranque no afecta significativamente al aumento de temperatura.
S4: servicio intermitente periódico con arrastres
Secuencia de ciclos de trabajo idénticos, cada ciclo incluye un tiempo de arranque importante, un tiempo de funcionamiento a carga constante y un tiempo de
reposo y des energización.
Seguir viendo gráficos y tipos de servicio en los siguientes documentos:
Formas de anclaje de los motores eléctricos
Los motores eléctricos se pueden colocar en su entorno de trabajo de muy diversas formas. Todas ellas normalizadas.
Con relación a la forma de anclaje del motor en la máquina y según la nomenclatura UNE 20-112-74 la construcción de los motores puede ser:
- Motores con patas
- B3: con patas y anclado al suelo
- B6 y B7: con patas y anclado a la pared eje a derecha, o eje a izquierda respectivamente
- B8: con patas y anclado al techo
- Motores conbridas de agujeros pasantes
- B5: con bridas de agujeros pasantes sujeto lateralmente
- V1: con brida de agujeros pasantes anclado al suelo
- V3: con bridas de agujeros pasantes, anclado al techo
- Motores con bridas de agujeros pasantes, parte del motor empotrado
- B10: con bridas de agujeros pasantes, parte del motor empotrado, anclado lateral
- V10: con bridas de agujeros pasantes, parte del motor empotrado, anclado al
- suelo
- V14: con bridas de agujeros pasantes, parte del motor empotrado, anclado al
- techo
- Motores sin soporte
- B9: sin soporte, colocación lateral
- V8: sin soporte, colocación al suelo
- V9: sin soporte, colocación al techo
- Motores con brida de agujeros roscados
- B14: con brida de agujeros roscados, colocación lateral
- V18: con bridas de agujeros roscados, sujeción al suelo
- V19: con bridas de agujeros roscados sujeción al techo
- Motores con bridas y patas
- B3/B5: con bridas y patas, sujeción a pared o suelo
- V1/V5: con brida y patas, sujeción a suelo o pared
- V3/V6 con bridas y patas, sujeción a techo o pared
