Explicaré el principio de funcionamiento y las diferencias entre los motores CC y CA de la forma más sencilla y comprensible.
La imagen de arriba muestra la representación física más simple de un motor de CC.
Principio de funcionamiento C
Motor de corriente continua
En un motor de CC, la corriente de la fuente de alimentación de CC fluye desde el polo positivo hacia el lado izquierdo de la escobilla. La escobilla y el conmutador rozan entre sí y la corriente fluye a través del conmutador izquierdo, que tiene dos segmentos izquierdo y derecho, hacia la bobina y sale por el lado derecho de la bobina. Luego, la corriente regresa al polo negativo de la fuente de alimentación, creando un circuito cerrado.
La bobina está situada en el campo magnético de los polos magnéticos principales (N y S) y está sometida a una fuerza electromagnética. Debido a que los dos lados de la bobina tienen diferentes direcciones de corriente (hacia adentro, izquierda y afuera, derecha), están sujetos a fuerzas electromagnéticas de magnitudes opuestas. Estas dos fuerzas crean el par electromagnético, que hace que la bobina comience a girar.
La bobina está incrustada en la ranura del rotor, lo que hace que el motor comience a girar. Las piezas reversibles giran con el eje giratorio mientras el cepillo permanece estacionario. Después de una rotación, la bobina derecha se mueve hacia la izquierda y la bobina izquierda se mueve hacia la derecha. Sin embargo, el conmutador asegura que la corriente en la bobina izquierda fluya en la misma dirección que la corriente en la bobina derecha, lo que resulta en una dirección constante de la fuerza electromagnética recibida en la misma posición. Esto asegura la rotación cíclica del motor.
Sin embargo, el campo magnético de la bobina cambia cuando la bobina gira a diferentes posiciones, lo que hace que la fuerza electromagnética en la bobina también cambie. Esto hace que la rotación de la bobina sea inestable y se ralentice repentinamente. Para garantizar una fuerza de bobina uniforme y estable, se pueden instalar varias bobinas.
Luego obtenemos lo siguiente:
Incluso con este modelo de motor:
Además, los dos polos magnéticos exteriores del motor son creados por las bobinas de excitación que generan electroimanes. En los motores más pequeños se utilizan imanes permanentes, mientras que en los motores más grandes se utilizan electroimanes.
El modelo es simplemente una representación, pero el rotor del motor real está estructurado de esta manera.
Motor AC
Los motores de CA se clasifican en dos categorías: motores síncronos y motores asíncronos. Los motores síncronos se utilizan principalmente como generadores, mientras que los motores asíncronos se utilizan principalmente como motores eléctricos. El foco de esta discusión está en los motores asíncronos.
Los motores asíncronos se prefieren por su estructura simple, bajo costo, facilidad de mantenimiento y operación confiable, lo que ha resultado en su uso generalizado. A pesar de su estructura simple, el principio de funcionamiento de los motores de CA es en realidad más complejo que el de los motores de CC, lo que dificulta una comprensión clara de la tecnología.
Se aplica una corriente alterna simétrica trifásica al estator del motor de CA como se muestra en la figura anterior. El estator permanece estacionario y solo un cambio en la corriente puede generar un campo magnético giratorio sintético. Este campo magnético actúa como un imán giratorio alrededor del estator, facilitando el trabajo.
Una bobina cerrada está ubicada dentro del estator, y en la bobina cerrada se inducen una fuerza electromotriz y una corriente, lo que da como resultado la creación de una fuerza electromagnética. Esto hace que la bobina cerrada gire.
También se puede entender que hay un imán giratorio en el estator y que la bobina cerrada dentro del rotor funciona como un electroimán debido a la carga por inducción. A medida que el electroimán externo gira, hace que el electroimán interno gire, haciendo girar así el rotor del motor de CA.
La velocidad de rotación del campo magnético del estator se llama velocidad síncrona. El rotor, impulsado por el campo magnético del estator, gira a una velocidad más lenta, conocida como velocidad asíncrona. De aquí proviene el término “motor asíncrono”.
El rotor de un motor de CA es una bobina o conductor cerrado simple, a menudo denominado motor asíncrono de “jaula de ratón” debido a su estructura en forma de jaula. La fuerza electromotriz y la corriente dentro del rotor son inducidas por el campo magnético del estator, razón por la cual el motor asíncrono también se conoce como motor de inducción.
Por lo tanto, el motor asíncrono trifásico tiene varios nombres, incluido motor de CA, motor asíncrono y motor de inducción, cada uno de los cuales se refiere a él desde una perspectiva diferente. Si tiene más preguntas, no dude en preguntar en los comentarios y haré todo lo posible para brindarle respuestas detalladas.
