¿Cómo funciona el motor eléctrico?

Ejemplo de un tipo de motor electrico

¿Qué es un motor eléctrico?

“Un motor eléctrico es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos que generan sus bobinas. Normalmente están compuestos por un rotor y un estator.”

La mayor parte de motores eléctricos operan a través de la interacción entre un campo magnético y corrientes sinuosas para generar fuerza dentro del propio motor. En ciertas aplicaciones, como por ejemplo en la industria del transporte con motores de tracción, los motores eléctricos pueden operar tanto en modos de generar como de frenar la energía producida mecánicamente.

Partes de un motor eléctrico

Los motores eléctricos están en todas partes, dentro de tu casa, en tu lugar de trabajo, en el centro de estudios… Cualquier aparato que requiera algún tipo de movimiento mecánico cuenta con un pequeño motor dentro de él, generado gracias a una corriente alterna o a una corriente directa. Un motor simple contiene seis partes principales.

Descripcion de un motor electrico. Fuente: glennhomej.files.wordpress.com

• • Un estator – Es la parte fija de la parte rotativa y uno de los elementos fundamentales para la transmisión de potencia (en el caso de motores eléctricos) o corriente eléctrica (en el caso de los generadores eléctricos), siendo el rotor, su parte contraria y móvil.

  • Un rotor – Es el componente que gira o rota dentro de una máquina eléctrica, ya sea un generador o motor eléctrico. Está formado por un eje que soporta un juego de bobinas enrolladas sobre unas piezas polares, estáticas.

  • Un conmutador – Es un interruptor eléctrico rotativo que se encuentra en algunos motores y generadores eléctricos. Periódicamente cambia la dirección de la corriente entre el circuito externo y el rotor.

  • Escobillas – En los motores o generadores eléctricos se debe establecer una conexión fija entre la máquina con las bobinas del rotor. Para esto se fijan dos anillos en el eje de giro, aislados de la electricidad del eje y conectados a la bobina rotatoria, a sus terminales. En frente de esto se encuentran unos bloques de carbón que realizan presión a través de unos resortes, con el objetivo de establecer el contacto eléctrico. Estos bloques son las escobillas.

  • Un eje – Es un elemento encargado de guiar el movimiento de rotación de una pieza o de un conjunto de ellas, como en una rueda o engranaje.

  • Un campo magnético – Hace referencia a la influencia magnética de las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos.

  • Una corriente de energía directa – Es la corriente continua, un flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre los dos polos opuestos de un aparato. Se produce sobretodo en las baterías, las pilas y las dinamos.

  • Una corriente alterna – Es producida por los alternadores y se genera en las centrales eléctricas, por lo que en un hogar donde se puede encontrar es en los enchufes. Su principal característica es que cambia el sentido de la circulación a razón de 50 veces por segundo (una frecuencia de 50 herzios).

Electricidad, magnetismo y movimiento

La idea básica de un motor eléctrico es realmente simple: un extremo lo unes con la electricidad y en el otro colocas un eje que rota proporcionando energía para que conduzca la máquina que desees. ¿Cómo funciona en la práctica? ¿Cómo conviertes exactamente la electricidad en movimiento? Para encontrar la respuesta a esto, tendrás que remontarte a casi 200 años atrás.

Explicacion sobre como se atraen o repelen los imanes. Fuente: v2.educarex.es

Imagina que tienes un cable largo, conviértelo en un gran bucle, y colócalo en el medio de los polos de un imán de herradura permanente. Si conectas los dos extremos del cable a una batería, el cable saltará brevemente. Es impresionante ver cómo sucede esto la primera vez. ¡Parece magia!

Pero en realidad hay una explicación científica para esto. Cuando una corriente eléctrica comienza a arrastrarse a lo largo de un cable, crea un campo magnético a su alrededor. Si colocas un cable cerca de un imán permanente, este campo magnético temporal interactuará con el campo magnético permanente. Como sabrás, dos imanes que están situados cerca el uno del otro pueden atraerse o repelerse. De esta forma, el imán temporal situado alrededor del cable atraerá o rechazará el magnetismo permanente del imán y, esto es lo que generará que el cable salte o no.

¿Cómo funciona un motor eléctrico en la práctica?

Hay dos vías para sobrellevar el problema. Una se utiliza como corriente eléctrica que cambia de dirección periódicamente, lo cual es conocido como corriente alterna (CA). En los pequeños motores utilizados normalmente alrededor de nuestros hogares, una mejor solución es añadir un componente conocido como conmutador, al final de la bobina. En su forma más simple, el conmutador es un anillo de metal dividido en dos mitades separadas. Su trabajo es revertir la corriente eléctrica de la bobina cada vez que esta rote media vuelta.

Ejemplo de como funciona un motor electrico segun un circuito simple. Fuente: 4.bp.blogspot.com

Un extremo de la bobina está unido a cada medio del conmutador. La corriente eléctrica va desde los conectores de la batería hasta los terminales del motor eléctrico. Estos se alimetan de energía eléctrica en el conmutador, a través de un par de conectores sueltos conocidos como escobillas, hechos de piezas de grafico o delgadas longitudes de metal elástico, que ejercen fuerza contra el conmutador. Con el conmutador colocado, cuando la corriente eléctrica fluye a través del circuito, la bobina rota de forma continua, siempre en la misma dirección.