Partes del motor

1. Estator

Parte fija del circuito magnético. Pueden ser de dos tipos:

Estator ranurado

Se construyen apilando chapas magnéticas aisladas entre sí hasta completar la longitud del núcleo, para evitar las corrientes de Foucault. La forma más habitual es la de corona.

Estator polares o de polos salientes

Tienen una zapata polar. Los motores de corriente continua universales y los motores de corriente continua con espira concéntrica los tienen.

2. Rotor

Parte móvil del circuito magnético.

Rotor ranurado

Está formado por una aplicación de chapas ranuradas de diferentes formas hasta completar la longitud del circuito magnético. (Motores asíncronos trifásicos de anillo rozante, todas las máquinas de corriente continua, universales, alternadores de polos lisos).

Jaula de ardilla

Formado igualmente por chapas magnéticas muy finas aisladas entre sí. El bobinado rotórico está formado por barras de aluminio. Pueden ser de dos tipos: 1 jaula de ardilla, 2 jaulas de ardilla. La jaula puede ser interna, externa o periférica. Jamás pueden ser de cobre. (Asíncronos trifásicos de jaula de ardilla, monofásicos de partida en todas sus variantes, monofásicos de espira en corriente continua).

Rotor de polos salientes

Chapas magnéticas que forman una zapata. (Alternadores que trabajan a velocidades muy reducidas).

Bobinados

Concéntricos

No son iguales de grande, entorno a su centro. Por polos y polos consecuentes.

Excéntricos

No están agrupados en torno al centro, todas son iguales. Imbricado de una capa, de dos capas, ondulado de dos capas.

3. Caja de bornas

Parte de cualquier máquina eléctrica donde se realizan las conexiones de principios y finales. También va la alimentación de la misma. Para la identificación, los circuitos internos serán especificados y particulares de cada máquina según normativa internacional.

4. Bobinado estatórico

Pueden ser bobinados polares montados sobre zapatas polares o segundo bobinados alojados en ranuras estáticas. En serie.

Bobinado polares

Más fáciles de bobinar, típico en máquinas de corriente continua.

Bobinado alojado en ranura

Típico en máquinas de corriente alterna.

5. Bobinado rotórico

Bobinados que se alojan en la parte móvil de la máquina. Son bobinas que se conectan normalmente cerradas y en serie.

Polares

Bobinado rotórico del alternador.

Ranurado

Tipos: inducido de corriente continua, corriente alterna con anillos rozantes, pony de la central.

6. Tapas

Se cierran ambos lados de la máquina, sobre dichas tapas se anclan los rodamientos, uno en cada tapa.

7. Carcasa

Tiene normalmente aletas que sobresalen del contorno de la máquina, para aumentar la superficie de refrigeración de la máquina.

Refrigeración de las máquinas

Es necesaria de forma imprescindible para disipar el calor generado por las bobinas de la máquina.

Tipos de refrigeración

• Ventilación natural: depende de la superficie total exterior en contacto con el aire exterior, la cual queda muy aumentada cuando las carcasa y tapas tienen aletas exteriores.
• Ventilación natural + interno o externo: cuando al eje se le acopla un ventilador interno o externo o las culatas son abiertas forzando que la corriente de aire impulsada por el ventilador aumente el rozamiento del aire con las aletas exteriores.
• Circuito de agua: para máquinas de mucha potencia, la ventilación por aire es insuficiente, para ello es necesario diseñar un sistema de refrigeración de agua, que consiste en circular agua por la carcasa de la máquina.

Corriente continua

Las máquinas de corriente continua tienen todos los componentes anteriores más colector de delgas, escobillas y bobinado y polos auxiliares de conmutación.

Colector de delgas

Cilindro de cobre montado y aislado del eje el cual está dividido en un número de delgas determinados. Cada delga está aislada entre las adyacentes y el eje. Al colector de delgas se sueldan los principios y finales de las bobinas rotóricas y las escobillas cuando gira el rotor de la máquina rozan en cada instante o posición del rotor en dos delgas opuestos.

Escobillas

Son de grafito montado sobre el porta escobillas y este sujeto al estator de la máquina. Su misión es conectar el circuito rotórico con la alimentación de la máquina.

Bobinado y polos auxiliares o de conmutación

Son polos y bobinas ubicados en el estator de la máquina cuyo conexionado va en serie con el circuito rotórico y su misión es evitar el chisporroteo que se produce en el colector de delgas cuando se desconecta y se conecta cada delga a la siguiente mediante la escobilla.

Características

• Se alimentan y trabajan con corriente continua.
• Son 100% reversibles.
• Eran muy utilizadas porque permitían regular su velocidad de giro o permitían regular su tensión generada.

Tipos de máquinas de corriente continua

1. Máquina de corriente continua de excitación independiente.
2. Máquina de corriente continua autoexcitada:
   • Como generador: alimentar el bobinado de excitación con una tensión de corriente continua, giro en el eje.
   • Como motor: alimentar el bobinado de excitación con una tensión de corriente continua y el bobinado inducido con otra tensión de corriente continua. Bornas: A1, F1, A2, F2.
3. Autoexcitada serie: Bornas: A1, D1(E), D2(F) y A2.
4. Excitación derivación, shunt o paralelo:
   • Como motor: aplicando tensión en polo positivo y negativo, la máquina gira.
   • Como generador: aplicando un giro en el eje. Conexionado bobinado inducido e inductor. Bornas: A1, E1, E2, A2.
5. Máquina de excitación con POUD: Ns>Np: máquina de corriente continua autoexcitada compuesta con predominio del serie. NS

Aclaración máquina de corriente continua

Las numeraciones de los bornes en nomenclatura número de los bornes, cuando termina en 1 indica dónde conectar el polo positivo y cuando termina en 2 indica dónde conectar el polo negativo. La polaridad de la máquina debe ser respetada siempre ya que la máquina tiene un sentido de giro establecido y en máquinas autoexcitadas el no respetar la polaridad positivo-negativo supone que la máquina pierda su magnetismo remanente, dejando de funcionar.

Solución al problema

Se debe cebar de nuevo la máquina para crear el magnetismo remanente en la máquina, mediante la conexión solo y exclusiva del bobinado inductor con su polaridad correcta.

Para inversión de giro

En todas las máquinas de corriente continua se deberá actuar sobre el bobinado inductor, es decir, permutaremos la polaridad en el bobinado A1-A2.

Aplicaciones máquinas de corriente continua

• Serie: ventaja que tiene un par de arranque muy grande (trenes eléctricos), desventaja que en vacío puede producirse embalamiento, y quemarse.
• Shunt: no presentan riesgo de embalamiento pero tienen un par de arranque mucho menor, se puede aplicar en trabajos que en algún momento la máquina trabaje en vacío.
• Compuesta: aprovecharemos el predominio.

Máquinas monofásicas de corriente alterna

1. Motor monofásico fase partida

• Sin condensador.
• Con condensador.
• Con dos condensadores.

Estator: ranurado.
Rotor: jaula de ardilla.
Aplicación: con condensador se utiliza para herramientas monofásicas y electrodomésticos.

2. Espira de corriente continua (polo sombreado)

Estator: polos salientes. En serie.
Rotor: jaula de ardilla.
Aplicaciones: bajo par de arranque se utilizan para ventiladores y pequeños electrodomésticos.

3. Motor monofásico universal

Funcionan en corriente continua y en corriente alterna. Se utilizan para herramientas. Se parecen a las de corriente continua autoexcitada serie.
Estator: con bobinado polares y yugo.
Rotor: ranurado con colector de delgas y escobillas.

Motor de reluctancia

Fórmulas

Kpq: K/2pq

Conexión por polos (F-F; P-P)

B:K/2

U:K/4pq

Gf: 2p

Gt:Gf x q

m: (q-1) 2u

Y120: K/3p

Yk: K/2p

(p:nº de polos).

Por polos consecuentes (P-F)

U:k/2pq

Gf:p

Gt:Gf x q

m:(q-1)u

Y120:K/3p

Yk:K/2p