Menu

Motor elèctric

Motor de corrent altern

Motor de corrent altern

Els motors de corrent altern són els motors elèctrics que s'alimenten mitjançant corrent altern. Els motors elèctrics converteixen l'energia elèctrica en energia mecànica de rotació mitjançant l'acció mútua dels camps magnètics.

Hi ha una gran varietat de motors de corrent altern, entre ells destaquen els seguents tipus bàsics:

En alguns dels casos, com ara vaixells, on la font principal d'energia és de corrent continu, o on es desitja un gran marge de velocitats de gir, poden emprar motors elèctrics de corrent continu. No obstant això, la majoria dels motors moderns treballen amb fonts de corrent altern

Motor universal

El motor universal és un tipus de motor elèctric que pot funcionar tant amb corrent continu com amb corrent altern monofàsic.

La seva constitució és semblant a la d'un motor sèrie de corrent continu, encara que amb algunes modificacions:

  • Els nuclis polars, i tot el circuit magnètic, estan construïts amb xapes de ferro al silici aïllades i apilades per reduir la pèrdues d'energia per corrents paràsits. Aquests corrents es produeixen a causa de les variacions del flux magnètic quan es connecta a una xarxa de corrent altern.
  • Menor nombre d'espires en l'inductor per no saturar magnèticament el nucli i disminuir així les pèrdues per corrents de Foucault i per histèresi, augmentar la intensitat de corrent i, per tant, el parell motor i millorar el factor de potència.
  • Major nombre d'espires al induït per compensar la disminució del flux a causa del menor nombre d'espires del inductor.

L'ús d'aquests motors en corrent altern està molt estès pel major parell d'arrencada respecte al dels motors d'inducció i per la seva elevada velocitat de rotació, el que permet reduir la seva grandària i el seu preu. Així, s'empra en màquines eines portàtils de tot tipus, electrodomèstics petits, etc.

Motor síncron

Un motor síncron és un tipus de motor de corrent altern. La seva velocitat de gir és constant i depèn de la freqüència de la tensió de la xarxa elèctrica a la qual està connectat i del nombre de parells de pols del motor; aquesta velocitat es coneix com "velocitat de sincronisme".

Els motors síncrons funcionen de forma molt similar a un alternador.

Hi ha quatre tipus d'arrencades diferents per a aquest tipus de motor:

  • Com un motor asíncron.
  • Com un motor asíncron, però sincronitzat.
  • Utilitzant un motor secundari o auxiliar per a l'arrencada.
  • Com un motor asíncron, usant un tipus d'atropellament diferent: portarà uns anells lliscants que connectaran la roda polar del motor amb l'arrencador.

Els motors síncrons són anomenats així perquè la velocitat del rotor i la velocitat del camp magnètic de l'estator són iguals. S'utilitzen en màquines grans que tenen una càrrega variable i necessiten una velocitat constant.

Motor asíncron o motor d'inducció

El motor asíncron també és conegut com a motor d'inducció.

El motor asíncron trifàsic està format per un rotor i un estator. El rotor pot ser de dos tipus: de gàbia d'esquirol o bobinat. En l'estator es troben les bobines inductores. Aquestes bobines són trifàsiques i estan desfasades entre si 120º en l'espai. Segons el teorema de Ferraris, quan per aquestes bobines circula un sistema de corrents trifàsiques equilibrades, el desfasament en el temps és també de 120 º, s'indueix un camp magnètic giratori que envolta al rotor. Aquest camp magnètic variable va a induir una tensió en el rotor segons la Llei d'inducció de Faraday.

Llavors es dóna l'efecte Laplace (o efecte motor): tot conductor pel qual circula un corrent elèctric, immers en un camp magnètic experimenta una força que ho tendeix a posar en moviment. Simultàniament es dóna l'efecte Faraday (o efecte generador): en tot conductor que es mogui en el si d'un camp magnètic s'indueix una tensió. El camp magnètic giratori, a velocitat de sincronisme, creat pel bobinatge de l'estator, talla els conductors del rotor, de manera que es genera una força electromotriu d'inducció.

L'acció mútua del camp giratori i els corrents existents en els conductors del rotor, originen una força electrodinàmica sobre aquests conductors del rotor, les quals fan girar el rotor del motor. La diferència entre les velocitats del rotor i del camp magnètic s'anomena lliscament.

Motor de gàbia d'esquirol

Motor elèctric asíncron de gàbia d'esquirol El motor de gàbia d'esquirol és un tipus de motor asíncron.

La major part dels motors que funcionen amb corrent altern d'una sola fase tenen el rotor de tipus gàbia d'esquirol. Els rotors de gàbia d'esquirol reals són molt més compactes i tenen un nucli de ferro laminat.

Un rotor de gàbia d'esquirol és la part que trencada usada comunament en un motor d'inducció de corrent altern. Un cop instal·lat, el motor és un cilindre muntat en un eix. Internament conté barres conductores longitudinals d'alumini o de coure amb solcs. Les barres van connectades juntes en ambdós extrems posant en curtcircuit els anells que formen la gàbia. El nom es deriva de la semblança entre aquesta gàbia d'anells, les barres i la roda d'un hàmster.

La base del rotor es construeix amb làmines de ferro apilades.

Sovint, els conductors s'inclinen lleument al llarg de la longitud del rotor per reduir soroll i per reduir les fluctuacions de l'esforç de torsió que van poder resultar, a algunes velocitats, ia causa de les interaccions amb les barres de l'estator. El nombre de barres en la gàbia de l'esquirol es determina segons els corrents induïts en les bobines de l'estator i per tant segons el corrent a través d'elles. Les construccions que ofereixen menys problemes de regeneració empren nombres primers de barres.

Els debanaments inductors al estator d'un motor d'inducció inciten al camp magnètic a rotar al voltant del rotor. El moviment relatiu entre aquest camp i la rotació del rotor indueix corrent elèctric, un flux en les barres conductores. Alternadamente aquests corrents que flueixen longitudinalment en els conductors reaccionen amb el camp magnètic del motor produint una força que actua tangent al rotor, donant per resultat un esforç de torsió per donar volta a l'eix. En efecte, el rotor es porta al voltant el camp magnètic, però en un índex lleument més lent de la rotació. La diferència en velocitat es diu lliscament i augmenta amb la càrrega.

El nucli de ferro serveix per portar el camp magnètic a través del motor. En estructura i material es dissenya per reduir al mínim les pèrdues. Les làmines fines, separades per l'aïllament de vernís, redueixen els corrents paràsites que circulen resultants dels corrents de Foucault (en anglès, eddy current).

El material, un acer baix en carboni però alt en silici (anomenat per això acer al silici), amb diverses vegades la resistència del ferro pur, en la reductora addicional. El contingut baix de carboni li fa un material magnètic suau amb pèrdua baixes per histèresi.

El mateix disseny bàsic s'utilitza per als motors monofàsics i trifàsics sobre una àmplia gamma de mides. Els rotors per trifàsica tenen variacions en la profunditat i la forma de les barres per satisfer els requeriments del disseny. Aquest motor és de gran utilitat en variadors de velocitat.

valoración: 3.3 - votos 4

Última revisió: 30 de novembre de 2017