Hola, Bienvenidos a mi post sobre los motores de corriente alterna, su historia y como hacer uno simple.
Segun Wiki.-Motor de corriente alterna
Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan con corriente alterna. Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par. Un motor eléctrico convierte la energía eléctrica en fuerzas de giro por medio de la acción mutua de los campos magnéticos.
Un generador eléctrico, por otra parte, transforma energía mecánica de rotación en energía eléctrica y se le puede llamar una máquina generatriz de fem. Las dos formas básicas son el generador de corriente continua y el generador de corriente alterna, este último más correctamente llamado alternador.
Todos los generadores necesitan una máquina motriz (motor) de algún tipo para producir la fuerza de rotación, por medio de la cual un conductor puede cortar las líneas de fuerza magnéticas y producir una fem. La máquina más simple de los motores y generadores es el alternador.
MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA
En la actualidad, el motor de corriente alterna es el que más se utiliza para la mayor parte de las aplicaciones, debido fundamentalmente a que consiguen un buenrendimiento, bajo mantenimiento y sencillez, en su construcción, sobretodo en losmotores asíncronos.Partes básicas de un motor de corriente alterna
1.Carcasa: caja que envuelve las partes eléctricas del motor, es la parte externa.
2.Estator: consta de un apilado de chapas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado estatórico, que es una parte fija y unida a la carcasa.
3.Rotor: consta de un apilado de chapas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado rotórico, que constituye la parte móvil del motor y resulta ser la salida oeje del motor.
Los motores de corriente alterna se clasifican por su velocidad de giro, por el tipo derotor y por el número de fases de alimentación.
a)Por su velocidad de giro:
1.Asíncronos
2.Síncronos
b)Por el tipo de rotor:
1.Motores de anillos rozantes.
2.Motores con colector.
3.Motores de jaula de ardilla
c)Por su número de fases de alimentación:
1.Monofásicos
2.Bifásicos
3.Trifásicos
Motores asíncronos
El motor asíncrono fue creado es su forma más simple por Galileo Ferraris y NikolaTesla entre 1885 y 1886. La diferencia del motor asíncrono con el resto de los motoreseléctricos radica en el hecho de que no existe corriente conducida a uno de susdevanados (normalmente al rotor).La corriente que circula por el devanado del rotor se debe a la fuerza electromotrizinducida en él por el campo giratorio; por esta razón, a este tipo de motores se lesdesigna también como motores de inducción.Se les llama motores asíncronos porque la velocidad de giro del motor no es la desincronismo, impuesta por la frecuencia de la red.Hoy en día se puede decir que más del 80% de los motores eléctricos utilizados en laindustria son de este tipo, trabajando en general a velocidad prácticamente constante. No obstante, y gracias al desarrollo de la electrónica de potencia en los últimos añosestá aumentando considerablemente la utilización de este tipo de motores a velocidadvariable.La gran utilización de los motores asíncronos se debe a las siguientes causas: fácilconstrucción, bajo peso, poco volumen, económico y mantenimiento inferior al decualquier otro tipo de motor eléctrico.Hay dos tipos básicos de motores asíncronos: motores de jaula de ardilla y motor derotor bobinado.
Motor asíncrono trifásico
Cuando se alimenta el estator de un motor asíncrono con un sistema trifásico detensiones de frecuencia f
1
, se origina en el entrehierro un campo magnético giratorio deamplitud constante cuya velocidad es:
n
s
= (60 x f) / p
p es el número de pares de polos con los que se construyen los devanados del estator.f es la frecuencia de la red.Esta velocidad recibe el nombre de velocidad de sincronismo y depende del número de pares de polos del estator y de la frecuencia.Ejemplo: se dispone de un motor asíncrono trifásico de 2 pares de polos. Averiguar lavelocidad de sincronismo para frecuencias de 50 y 60 Hz.n
s
= (60 x 50) / 2 = 1500 r.p.m.n
s
= (60 x 60) / 2 = 1800 r.p.m.
Motor asíncrono trifásico de rotor en cortocircuito
En el estator de estos motores se colocan las bobinas encargadas de producir el campomagnético giratorio. Estas se alojan en ranuras practicadas en un núcleo formado,generalmente por paquetes de chapas magnéticas. Las 3 bobinas quedan desfasadasentre sí 120º y los 6 terminales de que constan se conectan a la placa de bornes delmotor, conectándose en estrella o en triángulo
El rotor es cilíndrico, en éste se sitúan conductores de aluminio alojados en las ranurasdel núcleo y cortocircuitados por sus extremos mediante anillos conductores.
El rotor es cilíndrico, en éste se sitúan conductores de aluminio alojados en las ranurasdel núcleo y cortocircuitados por sus extremos mediante anillos conductores.
Funcionamiento
Cuando las bobinas del estator son recorridas por un sistema de corrientes trifásicas, seforma en él un campo magnético giratorio. Los conductores del rotor, que en un principio está parado, son barridos por el campo magnético giratorio por lo que seinduce en ellos una f.e.m. Como estos conductores están en cortocircuito, aparece unacorriente por los mismos que en unión con el campo magnético del estator da lugar a un par de fuerzas que pone en movimiento el rotor en el mismo sentido que el campogiratorio.La velocidad del rotor no puede alcanzar a la del campo giratorio, ya que si son igualesno se induciría tensión alguna en el rotor, por lo que el rotor siempre gira a unavelocidad menor a la de sincronismo.El deslizamiento de un motor asíncrono se define como la diferencia de estasvelocidades expresada en porcentaje:
S = {(n
s
– n) / n
s
} x 100
Ejemplo:
Un motor asíncrono trifásico de rotor en cortocircuito posee una velocidadsíncrona de 3000 r.p.m. ¿Cuál será el deslizamiento del rotor a plena carga si se midecon un tacómetro una velocidad de 2850 r.p.m.?S = {(3000 – 2850) / 3000} x 100 = 5%El deslizamiento de un motor varía con la carga mecánica que tenga que arrastrar.Cuando el motor trabaja en vacío el deslizamiento es mínimo (0.1%). Al arrastrar lacarga nominal el motor tiende a frenarse y el deslizamiento aumenta un poco (4%).Cuando el motor arrastra una carga mecánica el rotor tiende a frenarse. Esto hace que elmovimiento relativo del campo magnético giratorio respecto a los conductores del rotor aumente, lo que acrecenta la f.e.m. y la corriente inducida en los mismos. Como el par de fuerzas que se desarrolla en el rotor depende de la corriente, se produce un aumento
de dicho par que tiende a equilibrar el par resistente con el motor. Según aumenta lacarga en el motor, también aumenta el deslizamiento.
Arranque
Al conectar el estator de un motor trifásico, permaneciendo el rotor sin movimiento, enun principio, el campo giratorio corta los conductores del rotor, induciendo en estos unaf.e.m. elevada de la misma frecuencia que la del estator, que a su vez producirá unacorriente fuerte (cientos de amperios). Esta corriente al interactuar con el campomagnético, produce elevadas fuerzas mecánicas que al actuar sobre el rotor le proporciona un fuerte par de arranque. La fuerte corriente del rotor genera un campomagnético que intenta modificar el flujo común; como esto solo depende de la tensiónaplicada al estator, aparece un incremento de corriente en el mismo que intentacompensar la f.m.m. producida por el rotor. Cuando aumenta la intensidad rotóricatambién lo hace la corriente estatórica que corresponde a la corriente tomada de la red por el motor.
Aceleración y carga
Al momento de circular corriente por el rotor parado, empieza a girar con unmovimiento acelerado y en el mismo sentido que el campo giratorio. Debido a esto elmovimiento relativo entre el campo y el rotor disminuye igual que la f.e.m. y lacorriente. Si el motor está en vacío, se alcanza una velocidad próxima a la desincronismo. Si se aplica una carga mecánica, el rotor tenderá a perder velocidad hastalograr un equilibrio entre el par motor creado por el mismo y el par resistente ofrecido por la carga.
Motor asíncrono de rotor bobinado o de anillos rozantes
El estator posee las mismas características que el rotor en cortocircuito, sin embargo elrotor se construye insertando un devanado trifásico en las ranuras de un núcleocilíndrico de chapas magnéticas.
Este devanado se conecta normalmente en estrella y los tres terminales restantes seconectan a tres anillos colectores. Unas escobillas frotan los anillos y permiten conectar unas resistencias externas en serie para limitar la corriente rotórica.El principio de funcionamiento es igual que el del rotor en cortocircuito. Ahora es posible la regulación directa de la corriente rotórica y con ella, la propia corriente estatórica. Tiene la ventaja de que no es necesario disminuir la tensión en el estator paradisminuir el flujo y con él la corriente rotórica que trae una reducción del par motor.El arranque se hace en sucesivos escalones, obteniendo un arranque con corriente suaveen el estator con un buen par de arranque.El gran inconveniente que presentan estos motores frente a los de jaula de rotor encortocircuito es que resultan bastante más caros y necesitan de un mayor mantenimiento.
MOTOR TRIFÁSICO SÍNCRONO
Este tipo de motor presenta la ventaja de que gira a una velocidad constante paradiferentes regímenes de carga, siempre que se mantenga constante la frecuencia dealimentación.Al aplicar corriente alterna al devanado trifásico del estator se produce un campomagnético giratorio que gira la velocidad síncrona. Si se hace girar a las piezas polaresdel rotor a una velocidad igual, se produce una especie de acoplamiento entre los polosde distinta polaridad del rotor y los del campo giratorio, produciéndose un arrastre delrotor por dicho campo giratorio
La velocidad del rotor coincide con la velocidad de sincronismo del campo giratorio:
n = 60 x f p
n = velocidad del motor síncrono (r.p.m.)f = frecuencia de la red (Hz) p = número de pares de polos del devanado estatórico.
El inconveniente de este motor es que necesita ser empujado hasta la velocidad desincronismo para que funcione, por lo que se suelen arrancar sin carga. Existendiferentes procedimientos, como son el arranque mediante motor auxiliar delanzamiento o el arranque como motor asíncrono.Estos motores requieren de una fuente DC para la alimentación de la excitación delrotor. No se les puede someter a variaciones bruscas de la carga, pues podría ocasionar la pérdida de sincronismo del rotor, provocando la parada del motor.Estos motores desarrollan un factor de potencia muy alto y poseen un rendimiento muy bueno.Se pueden construir pequeños motores síncronos monofásicos que consiguen unavelocidad constante con una construcción relativamente sencilla. En estos casos elmotor no posee ningún tipo de bobinado y se construye para que se formen polosmagnéticos opuestos a los del campo giratorio generado por el estator. Estos pequeñosmotores son ideales para la construcción de relojes eléctricos, registradores y en lasaplicaciones donde es importante mantener una velocidad constante.
MOTORES MONOFÁSICOS
Dada la sencillez, robustez, bajo precio y ausencia de chispas son de gran aplicación losmotores asíncronos monofásicos de inducción de rotor en cortocircuito.La utilización de motores monofásicos será factible para aplicaciones de pequeña potencia. En los motores monofásicos no resulta sencillo iniciar el campo giratorio, por lo cual se tiene que usar algún elemento auxiliar.
MOTOR MONOFÁSICO DE INDUCCIÓN
Su funcionamiento es el mismo que el de los motores asíncronos de inducción. Dentrode este grupo existen los siguientes motores:
1.De polos auxiliares o también llamados de fase partida
2.Con condensador
3.Con espira en cortocircuito o también llamados de polos partidos
Motor monofásico de fase partida
Tiene dos devanados, uno principal y otro auxiliar. El devanado auxiliar es el que provoca el arranque del motor, debido a que desfasa un flujo magnético respecto al flujodel devanado principal, así se logra tener dos fases en el momento del arranque. Al tener el devanado auxiliar la corriente desfasada respecto a la corriente principal, se genera uncampo magnético que facilita el giro del rotor. Cuando la velocidad del giro del rotor acelera el par de motor aumenta. Si esta velocidad está próxima al sincronismo, se lograalcanzar un par de motor tan elevado casi como en un motor trifásico. Cuando lavelocidad alcanza un 75% del sincronismo, el devanado auxiliar se desconecta gracias aun interruptor centrífugo que llevan incorporados estos motores, lo cual hace que elmotor solo funcione con el devanado principal.
Este tipo de motor dispone de un rotor de jaula de ardilla como los utilizados en losmotores trifásicos. El par de motor de estos motores oscila entre 1500 y 3000 r.p.m.,dependiendo si el motor es de 2 ó 4 polos, teniendo unas tensiones de 125 y 220 V. Lavelocidad es prácticamente constante. Para invertir el giro del motor se intercambian losgiros de uno solo de los devanados (principal o auxiliar).
Motor monofásico con condensador de arranque
También disponen de devanado principal y auxiliar. Se añade un condensador en seriecon el devanado auxiliar de tal modo que el ángulo de desfase entre los flujos producidos por ambas bobinas se acerque a 90º. El par de arranque conseguido por estosmotores aumenta con la capacidad del condensador. Sin embargo una capacidadexcesivamente elevada puede reducir la impedancia total del devanado auxiliar avalores pequeños, aumentando la corriente absorbida por el devanado auxiliar. Si estedevanado no se desconecta una vez arrancado el motor, el calor producido por la fuertecorriente puede llegar a destruirlo. Sin embargo para que esto no ocurra, se procede a ladesconexión del conjunto formado por el condensador y el devanado auxiliar medianteun interruptor centrífugo.
Motor monofásico con espira en cortocircuito
El rotor de estos motores es de jaula de ardilla. El estator es de polos salientes, en elcual se arrolla la bobina principal como si fuese un transformador. En la parte extremade cada polo se coloca una espira en cortocircuito. El devanado principal produce uncampo magnético alternativo que atraviesa el rotor y las dos espiras en cortocircuitosituadas en el estator. En las espiras se induce una f.e.m. que hace aparecer una pequeñacorriente y un pequeño flujo magnético que queda retrasado respecto al flujo principal,que es suficiente para provocar un par de arranque en el motor.El sentido de giro de estos motores depende de la disposición relativa de las espiras decortocircuito y de los polos principales. El par de arranque, el rendimiento y el factor de potencia no es muy bueno. Sin embargo la gran sencillez de este motor lo hace ideal para aplicaciones de poca potencia.
ESPERO QUE LE HAYAN ENTENDIDO SI TIENEN UNA DUDA PREGUNTENME AHORA LES MUESTRO COMO HACER UNO LO SAQUE DE INTERNET COMO TODO.
He encontrado una web donde muestran como construir un sencillo motor de corriente alterna monofásico. Me parece importante destacar que trabaja únicamente con una fase.
El motor lo hacen con materiales fáciles de encontrar y desarrollando el motor a partir de las bases teóricas de la electricidad y de los motores eléctricos.
Recuerdo cuando en la universidad empecé a estudiar máquinas eléctricas, empezaron enseñándonos un motor ideal de una espira. Y a partir de aquí cada vez iban desarrollándolo más hasta conseguir todo tipo de motores, pero siempre basado en los mismos principios.
Han creado tanto el estator como el rotor de un tipo de espuma, es la que usan para embalar los portátiles y protegerlos de golpes.
en el rotor, parte móvil han colocado 6 imanes alternando su polaridad nort-sur.
y en el estator han colocado los 6 polos, 6 bobinas.
Aquí comentan que an conectado todas las bobinas en serie y han generado una tensión alterna de 70 V mediante un oscilador y un transformador de 110V a 12V.
Os dejo un esquema de como han realizado las conexiones. Aunque el esquema es de un motor de 8 polos, y el del proyecto es tan sólo de 6.
Los más atrevidos, podrían intentar modificar el motor para conseguir que fuera trifásico. Aquí os dejo como sería el esquema de conexión de las bobinas.
Bueno si leyeron toda esa informacion hacer este mini proyecto es cosa de niño para ustedes. Yo lo probe, me funciono pero no hice el cableado porque me quede corto de tiempo, un consejo no usen la gotita qe no sirve.
SALUDOS y espero que les HAYA GUSTADO
Obvio todo se lo debemos al unico genio,
LARGA VIDA Y PROSPERIDAD