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.
Veamos el interior de un motor eléctrico. Estos asombrosos aparatos están por todas partes, desde su lavadora hasta las enormes máquinas de las fábricas. Hablaremos de los componentes clave que hacen funcionan, especialmente el estator y el rotor. Merece la pena leer este artículo porque conocer estas piezas ayuda a entender cómo se mueven y funcionan muchas cosas en nuestro mundo. Es como aprender el secreto de un truco de magia.
La función de un motor eléctrico es convertir la energía eléctrica en energía mecánica. Piénsalo: enchufas algo (eso es energía eléctrica) y algo empieza a girar o a moverse (eso es energía mecánica). Eso es un motor eléctrico. Es un verdadero caballo de batalla en nuestro mundo moderno.
Estos motores utilizan la fuerza de los imanes para hacer que las cosas sucedan. Cuando la corriente eléctrica fluye por los cables del motor eléctrico, crea una fuerza. Esta fuerza hace girar una parte del motor. Esta parte giratoria puede entonces realizar un trabajo, como hacer girar un ventilador o una rueda. Es una forma inteligente de convertir un tipo de energía en otra más útil para muchas tareas. El objetivo es hacer que las cosas se muevan, y un motor eléctrico lo hace muy bien.
¿Qué contienen estos ingeniosos motores eléctricos? Aunque pueden parecer diferentes por fuera, la mayoría comparten algunos componentes principales. Las dos estrellas principales son el estator y el rotor. Son los componentes clave de los motores eléctricos. Piense en ellos como el corazón y el alma.
Además del estator y el rotorHay otras piezas importantes. Suele haber un eje, que es la parte que sobresale y gira. También hay cojinetes, que ayudan a que el eje gire suavemente. Y en algunos tipos de motores, como Motores de CCEn el motor eléctrico, encontrará un componente llamado conmutador y, a veces, una escobilla. Cada componente tiene un trabajo especial que hacer para que el motor eléctrico funcione.
Hablemos de el estátor. El nombre da una pista: el estator es la parte fija del motor eléctrico. Eso significa que no se mueve. No se mueve. El estator es la parte fija del motor y es un componente muy importante. Suele formar el armazón exterior del motor eléctrico.
La función principal del estator es crear un campo magnético. Este campo magnético es invisible, pero muy potente. El estator suele tener un núcleo de metal, concretamente finas láminas metálicas apiladas, y unos cables enrollados a su alrededor. Estos cables se denominan bobinado. Cuando la electricidad fluye a través de este bobinado, el estátor se convierte en un potente electroimán. Algunos estatores de alto rendimiento están diseñados para hacer que este campo magnético sea muy fuerte con menos pérdida de energía.
Tal vez te preguntes: "¿Cómo consigue ese bobinado del estator crear un campo magnético?". Es un ingenioso truco de la ciencia. El bobinado suele ser de alambre de cobre, buen conductor de la electricidad. Este alambre se dispone en una bobina o una serie de bobinas, enrolladas alrededor de partes del núcleo del estator. Se utiliza un buen aislamiento para evitar que los cables se toquen donde no deben.
Cuando la corriente circula por este devanado, aparece un campo electromagnético alrededor de los hilos. Como los hilos están enrollados, este campo magnético se concentra y se intensifica. El diseño del bobinado y del núcleo del estator ayuda a dar la forma adecuada a este campo magnético. Este campo magnético del estator es el que finalmente interactuará con el rotor para hacerlo girar. En un motor de CA, la corriente alterna hace que el campo magnético cambie de forma que el rotor siga girando. El estator ayuda a crear el efecto magnético necesario.
Ahora la otra estrella: el rotor. Si el estator está parado, ¿qué crees que hace el rotor? Lo ha adivinado. El rotor es la parte giratoria del motor eléctrico. Es el componente que gira. El rotor suele estar situado dentro del estator.
El rotor también tiene piezas que reaccionan al campo magnético creado por el estator. En algunos motores eléctricos, el rotor tiene sus propios devanados, similares a los del estator. En otros, puede utilizar imanes permanentes o estar hecho de un metal especial que se magnetiza con el campo del estator. La función del rotor es captar la fuerza del campo magnético del estator y utilizarla para girar. Este movimiento de rotación se transmite al eje.
Aquí es donde realmente ocurre la magia. El estator y el rotor están diseñados para trabajar en equipo. El estator crea su campo magnético. Este campo magnético empuja o tira del rotor, haciendo que quiera moverse. Es como cuando intentas juntar los extremos de dos imanes, ¡se separan! O cuando se juntan los extremos opuestos, tiran. El motor eléctrico utiliza esta idea.
El campo magnético del estator interactúa con el rotor para crear una fuerza de giro denominada par. Este par es lo que hace girar al rotor. A medida que el rotor gira, el motor eléctrico va cambiando el campo magnético (o la conexión del rotor a él) justo en el momento adecuado para mantenerlo en marcha. Este tira y afloja continuo entre el estator y el rotor es la forma en que el motor eléctrico convierte la energía eléctrica en movimiento mecánico. El rotor para crear movimiento es una función clave.
Puede que no lo veas, pero hay un pequeño espacio entre el estator y el rotor. Este espacio se denomina entrehierro. El entrehierro es la distancia entre la superficie interior del estator y la superficie exterior del rotor. Es una parte muy importante del diseño del motor eléctrico, aunque no sea más que un espacio vacío.
Este entrehierro tiene que ser justo el adecuado. Si es demasiado grande, el campo magnético del estator tendrá dificultades para llegar con suficiente fuerza al rotor. Esto puede hacer que el motor eléctrico sea menos potente y eficiente. Si el entrehierro es demasiado pequeño, existe el riesgo de que el rotor y el estator rocen entre sí, lo que causaría grandes problemas. Por eso, los ingenieros trabajan duro para que este entrehierro tenga el tamaño óptimo para una buena eficiencia y rendimiento.
Ya hemos hablado del rotor giratorio y de su eje. Pero, ¿qué hace que gire con tanta suavidad y durante tanto tiempo? Aquí es donde entran en juego los rodamientos. Un rodamiento es un componente que soporta el rotor y el eje, permitiéndoles girar con muy poca fricción. Normalmente, encontrará un rodamiento en cada extremo del eje.
Sin unos buenos rodamientos, el rotor se tambalearía, haría ruido y se desgastaría rápidamente. Los rodamientos de alta calidad son esenciales para un motor eléctrico duradero y fiable. Reducen la fricción, lo que significa que se desperdicia menos energía en forma de calor y que las piezas del motor duran más. Mantener los cojinetes en buen estado es clave para la longevidad de cualquier motor eléctrico. Garantizan que el rotor pueda hacer su trabajo con eficacia.
El núcleo del estator (y a menudo del rotor) está formado por finas láminas metálicas. Estas láminas se denominan laminaciones. Quizá se pregunte: "¿Por qué no utilizar un bloque macizo de metal?". Hay una buena razón para utilizar la tecnología de laminación. Ayuda a reducir las pérdidas de energía.
Cuando un campo magnético cambia rápidamente en una pieza metálica sólida, puede crear corrientes eléctricas arremolinadas dentro del propio metal. Se llaman corrientes de Foucault y provocan pérdidas de energía, sobre todo en forma de calor. Al utilizar láminas finas de metal, también llamadas laminados, cada una recubierta de una capa aislante, es mucho más difícil que fluyan estas corrientes. Esto hace que el motor eléctrico sea más eficiente y ayuda a evitar el sobrecalentamiento. Así pues, estas laminaciones son una forma inteligente de mejorar el rendimiento. Laminamos el núcleo para minimizar estas pérdidas de energía.
En algunos tipos de motores eléctricos, sobre todo los de corriente continua, hay un componente especial llamado conmutador. El conmutador es un anillo de segmentos metálicos que se fija al eje del rotor. Funciona junto con unas piezas llamadas escobillas. Una escobilla suele ser un bloque de carbón que presiona contra el conmutador.
La función del conmutador es invertir el sentido de la corriente eléctrica en los devanados del rotor en el momento preciso. Esta inversión es necesaria para mantener el rotor girando en la misma dirección. A medida que el rotor gira, diferentes segmentos del conmutador se conectan con las escobillas, cambiando el circuito eléctrico en el rotor. Esta acción asegura que los polos magnéticos creados en el rotor (a menudo llamado inducido en un motor de corriente continua) estén siempre empujando y tirando correctamente contra el campo magnético del estator para producir un par continuo. El conmutador es una pieza clave para este tipo de motor eléctrico.
Pensemos ahora en un motor eléctrico industrial. Son los motores grandes y potentes que se ven en fábricas y grandes máquinas. Aunque utilizan los mismos principios básicos de un estator y un rotor de los que hemos hablado, están construidos para ser más resistentes y potentes. Un motor eléctrico industrial debe ser duradero y funcionar durante mucho, mucho tiempo, a menudo en condiciones duras.
En un motor eléctrico industrial, todos los componentes, desde el bobinado y el laminado del estator hasta los cojinetes y el eje, deben ser de alta calidad. El aislamiento debe soportar temperaturas y tensiones más elevadas. El rotor y el estator se diseñan para obtener un par y un rendimiento máximos. A veces tienen un sensor para controlar el calor o la velocidad para un funcionamiento óptimo. Estos motores están diseñados para ser fiables y duraderos porque de ellos dependen muchos trabajos importantes. Muestran realmente cómo estos componentes clave de los motores eléctricos trabajan juntos a gran escala para convertir la energía eléctrica en energía mecánica. Los rotores proporcionan la potente potencia mecánica necesaria.
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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