Para agilizar su proyecto, puede etiquetar las pilas de laminación con detalles como tolerancia, material, acabado superficial, si se requiere o no aislamiento oxidado, cantidady mucho más.
Los motores son los grandes trabajadores que no siempre vemos. Están en tu taladro eléctrico y en tu batidora de cocina. También están en la lavadora y el coche. Pero no todos los motores se fabrican igual. Dos tipos que se ven mucho son el motor de inducción y el motor de escobillas de carbón. Aprender a distinguirlos puede ayudarte. Puedes elegir la herramienta adecuada para tu trabajo. También puedes entender por qué las cosas que usas en casa funcionan como lo hacen. Este artículo te lo explicará todo de forma sencilla. Las veremos una al lado de la otra. Esto te ayudará a ver cuál es mejor para cada trabajo.
Empecemos por los hechos sencillos. Un motor de escobillas de carbón es un tipo de motor de corriente continua que se ve a menudo. "CC" significa corriente continua. Este es el tipo de energía que proviene de una batería. La parte más importante de este motor es la escobilla. No son el tipo de escobillas con las que se limpia. Son pequeños bloques de carbono. Empujan una parte del motor que gira.
La función de la escobilla es transportar energía eléctrica, lo que se denomina corriente. Toma esta energía de la fuente de alimentación. La envía a la parte del motor que necesita girar. Estos motores son fáciles de fabricar. Por eso, se encuentran en todo tipo de cosas. Puedes encontrarlos en un taladro de mano, en una batidora de cocina o en un pequeño juguete. Su sencillo diseño hace que se utilice mucho para muchos trabajos. Este motor es un verdadero trabajador en herramientas y artilugios.
Veamos ahora el otro tipo de motor: el motor de inducción. Este motor no es lo mismo porque utiliza corriente alterna. Este es el tipo de energía que se obtiene de un enchufe en la pared. La mayor y más importante diferencia es que un motor de inducción no tiene escobillas. Por eso algunos los llaman "motores sin escobillas".
Entonces, ¿cómo puede funcionar sin escobillas? Un motor de inducción utiliza la fuerza de los imanes. Tiene una parte que no se mueve, llamada estator. Cuando el estator recibe energía, crea un campo magnético giratorio. Se trata de una fuerza invisible. Esta fuerza hace que la parte giratoria del motor, el rotor, gire. Las piezas giran sin tocarse. Es un diseño muy inteligente. Se utiliza en muchas máquinas grandes, como lavadoras y máquinas en fábricas.
La principal diferencia en cómo giran estos dos motores es el método que utilizan. La clave está en cómo hacen llegar la energía a las piezas que se mueven. La acción es totalmente diferente para un motor de inducción y un motor de escobillas de carbón.
En un motor de escobillas de carbón, las piezas se tocan físicamente. La escobilla de carbón toca una pieza llamada conmutador. El conmutador gira y las escobillas se deslizan sobre él. Esto envía una corriente continua a diferentes zonas del rotor. Este contacto es lo que hace girar al motor. Es un sistema sencillo que funciona bien. Se ha utilizado durante mucho, mucho tiempo.
El motor de inducción es más tecnológico. Utiliza una idea llamada inducción electromagnética. El estator genera un fuerte campo magnético giratorio. Este campo magnético genera una corriente dentro del rotor, que es un conductor. Esta nueva corriente crea su propio campo magnético. Los dos campos magnéticos se empujan y tiran el uno del otro. Esto hace que el rotor gire. Intenta girar tan rápido como el campo del estator. La sensación es mágica, porque las piezas giran pero no se tocan.
Sí, necesitan mantenimiento. Este es uno de los mayores problemas de los motores de escobillas de carbón. La escobilla siempre está rozando una pieza que se mueve. Debido a esto, se reduce con el tiempo. Es como la goma de un neumático de coche. Después de un tiempo, la escobilla se gastará por completo. Entonces habrá que cambiarla. Si no la cambias, el motor dejará de funcionar.
Esto significa que debe realizar el mantenimiento del motor y del motor de escobillas de carbón. También es posible que tenga que limpiar el polvo de carbón que se acumula en el interior del motor. Un motor de inducción, sin embargo, no tiene escobillas que puedan gastarse. Esto ayuda a que tenga una vida muy larga y un bajo coste de mantenimiento. Esta es una de las principales razones por las que se eligen para aplicaciones que requieren un funcionamiento prolongado sin interrupción.
Si ha utilizado alguna vez un taladro eléctrico, sabrá que puede hacer mucho ruido. Gran parte de ese ruido procede del motor. El ruido de un motor con escobillas de carbón se produce porque la escobilla de carbón roza con el conmutador giratorio. Esto produce un zumbido o quejido especial. Se hace más fuerte cuando aumenta la velocidad.
Un motor de inducción es mucho más silencioso. Como no hay escobillas en contacto, su funcionamiento es mucho más suave. El único ruido que se suele oír es un suave zumbido procedente del campo magnético. También puede oír los rodamientos. El motor de inducción es una gran elección para los electrodomésticos que requieren poco ruido, como el aire acondicionado o el frigorífico. El nivel de ruido es muy bajo.
Aquí es donde las cosas se ponen interesantes. El par es la fuerza de torsión de un motor. Es la potencia que utiliza un taladro para introducir un tornillo en una madera dura. Un motor de escobillas de carbón es muy bueno generando par. Puede darte mucho par en cuanto lo enciendes.
Esta rapidez de arranque y potencia inmediata es la razón por la que el motor de escobillas de carbón es ideal para herramientas eléctricas. Cuando aprietas el botón de un taladro, quieres esa potencia ya. Un motor de inducción tiene un par fuerte y uniforme. Pero tarda un poco más en alcanzar su máxima potencia. Es conocido por su gran potencia de salida cuando se utiliza sin parar. Esto lo hace bueno para máquinas que funcionan a la misma velocidad.
Cambiar la velocidad de un motor es muy importante para muchas herramientas y máquinas. La velocidad de un motor de CC, como el motor de escobillas de carbón, es muy fácil de controlar. Basta con cambiar la tensión de la fuente de alimentación de CC. A más tensión, más velocidad. A menor tensión, menor velocidad. Por eso muchas herramientas manuales tienen un gatillo que permite cambiar la velocidad.
Es más difícil controlar la velocidad de un motor de inducción. Su velocidad depende de la frecuencia de la red eléctrica. En la mayoría de las casas, esta frecuencia no cambia. Para cambiar la velocidad del motor, se necesita una pieza electrónica especial. Esta pieza se llama variador de frecuencia (VFD). Esta pieza puede cambiar la frecuencia de alimentación. Pero complica el sistema y cuesta más dinero.
Para controlar con precisión la velocidad y el par de un motor, utilizamos componentes electrónicos en una placa de circuitos. Para un simple motor de corriente continua, una pieza que se ve mucho es un controlador de puente en h. Te permite hacer que el motor avance y retroceda.
Para un mayor control, la gente que construye cosas puede utilizar un controlador de motor integrado. Un chip especial, como el mc34933 de una empresa como TI, se puede poner en una placa especial. Por ejemplo, el 【designs】frdm-34933evb es un placa de expansión freedom que ofrece a los ingenieros un gran control. Permite, por ejemplo, regular la corriente y detectar si el motor está parado. Incluso puedes medir la salida sensora de corriente. Esto le ayuda a ver lo duro que el motor está trabajando. Esto proporciona una buena protección para toda la máquina. Este tipo de control te permite hacer movimientos muy suaves, lo que se llama microstepping. Esto se puede utilizar en la articulación de una cámara o en una impresora 3D. El circuito de protección es una parte muy importante de un nuevo sistema de motor.
Si nos fijamos en el precio, hay una gran diferencia. Un motor de escobillas de carbono cuesta menos. Su diseño sencillo significa que es más fácil y barato de fabricar durante la producción. Esto es lo que ayuda a mantener bajo el coste de muchas herramientas manuales.
Un motor de inducción casi siempre cuesta más al principio. Pero, con el tiempo, puede ser una mejor opción. No tiene escobillas que cambiar y casi no necesita mantenimiento. Por lo tanto, su coste a lo largo de su vida útil es muy bajo. Su construcción es robusta y tiene una larga vida útil. Esto la convierte en la elección correcta para una máquina importante con la que tendrá que contar durante muchos años.
Encontrará un motor de escobillas de carbón en muchas cosas que utiliza a diario. Se ven mucho en mano herramienta. Estos son algunos de los lugares más habituales donde se ven:
Son una buena opción para trabajos que requieren mucha potencia en poco espacio, aunque hagan algo de ruido. Suelen utilizarse para trabajos que se realizan a menudo, pero no durante todo el día.
El motor de inducción es el mejor para trabajos que se prolongan durante mucho tiempo. No es como un motor de gas. Un motor eléctrico es silencioso y limpio. El motor de inducción es el más silencioso y limpio de todos. Estos son algunos trabajos en los que funcionan mejor:
| Dónde se utiliza | Por qué un motor de inducción es una buena elección |
|---|---|
| Lavadoras y secadoras | Funcionamiento silencioso y larga vida útil para el uso diario. |
| Frigoríficos y congeladores | Debe funcionar durante años, ser algo en lo que se pueda confiar y tener poco ruido. |
| Ventiladores y aire acondicionado | Suave, silencioso y funciona sin parar. |
| Bombas y compresores | Potencia con la que puede contar para mover agua o gas. |
| Grandes equipos mecánicos | Se utiliza en fábricas y líneas de producción industrial. |
Son aplicaciones que requieren funcionar en silencio y ser algo con lo que se pueda contar. Pueden funcionar durante horas, días o incluso años. El motor de inducción está hecho para durar mucho tiempo. La elección entre un motor de inducción y un motor de escobillas de carbón dependerá siempre del trabajo que tenga que realizar. Cada uno tiene sus puntos positivos y los trabajos adecuados para ellos.
Para agilizar su proyecto, puede etiquetar las pilas de laminación con detalles como tolerancia, material, acabado superficial, si se requiere o no aislamiento oxidado, cantidady mucho más.
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