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.
El secreto de todo vehículo eléctrico (VE), desde un tren de alta velocidad hasta tu coche familiar, es el motor eléctrico de tracción. Este artículo le explicará qué es un motor de tracción, cómo funciona y por qué es tan importante. Conocerás los distintos tipos de motor y verás por qué esta máquina asombrosa está cambiando nuestra forma de viajar. Merece la pena leerlo porque entender el motor de tracción ayuda a comprender el futuro del transporte.
La gente ve un vehículo eléctrico y se pregunta qué lo mueve. La respuesta es sencilla: un motor de tracción. Un motor de tracción es un motor eléctrico que se utiliza para propulsar el vehículo. Es como el motor de un coche o un tren eléctrico. Su única función es hacer girar las ruedas. Este motor eléctrico especial está diseñado para crear fuerza de giro, lo que llamamos par motor.
El motor es un motor eléctrico que transforma la energía eléctrica en movimiento. Convierte la energía eléctrica en energía mecánica. Esta energía se envía a las ruedas, normalmente a través de un eje. Así, cuando pisas el pedal en un VE, le estás diciendo al motor de tracción que empiece a girar. Estos motores se utilizan para hacer avanzar o retroceder el vehículo. Es el corazón de cualquier máquina que utilice tracción eléctrica.
Para entender un motor de tracción, echemos un vistazo a su interior. Imaginemos que consta de dos partes principales. En el exterior hay una parte fija llamada estator. En el interior del estator, hay una parte giratoria llamada rotor. El estator tiene unas bobinas de alambre llamadas devanado. Cuando se envía una corriente eléctrica a través de este bobinado, se crea un campo magnético.
Este campo magnético hace que el rotor quiera girar para alinearse con él. Para mantenerlo girando, el sistema crea un campo magnético giratorio. Este giro constante del rotor es lo que crea el par necesario para mover el vehículo. Todo el proceso consiste en convertir la energía eléctrica en movimiento mecánico. Esta idea básica de un estator y un rotor se utiliza en casi todos los motores de tracción, desde los más sencillos hasta los más avanzados. El funcionamiento del motor es suave y silencioso.
Los motores de tracción se utilizan en muchas grandes máquinas. El mayor usuario es la industria ferroviaria. Todas las locomotoras modernas y todos los trenes eléctricos utilizan un potente motor de tracción para arrastrar cargas pesadas. De hecho, el transporte ferroviario utiliza esta tecnología desde hace más de cien años.
También los hay en tranvías, trolebuses e incluso enormes camiones mineros. No son como los pequeños motores industriales que se ven en las fábricas. Un motor de tracción está hecho para trabajos duros. Tiene que soportar baches, suciedad y todo tipo de condiciones meteorológicas. El motor de tracción de una locomotora es un gran ejemplo de máquina construida para ofrecer potencia y una larga vida útil. La próxima vez que veas un tren, recuerda que hay un potente motor de tracción haciendo todo el trabajo.
Esta es una gran pregunta. No, no todos los motores de tracción de los VE son iguales. Al igual que los motores de gasolina son diferentes, hay muchos tipos de motores de tracción. El diseño del motor depende del tipo de vehículo eléctrico. Un pequeño VE urbano tendrá un motor diferente al de un gran camión eléctrico o un coche deportivo. La potencia nominal del motor de tracción será muy diferente.
Los ingenieros eligen un motor de tracción en función de muchos factores. Se fijan en el coste, el tamaño, el peso y el alto rendimiento. Un buen rendimiento del motor es clave. Algunos fabricantes de automóviles pueden elegir un motor de inducción, mientras que otros pueden utilizar uno con imán permanente. El objetivo es siempre obtener el mejor rendimiento para ese VE en concreto. La potencia del sistema de tracción se adapta a las necesidades del vehículo. Por eso hay tantas investigaciones nuevas sobre el motor de tracción de los VE.
Hablemos de los principales tipos de motor. Durante mucho tiempo, el motor de CC fue muy común. Los antiguos motores de CC con escobillas eran sencillos pero necesitaban muchos cuidados. Hoy en día, la mayoría de los vehículos utilizan un motor de CA. Los dos tipos más populares son el motor de inducción y el motor síncrono. El motor de inducción, también llamado motor asíncrono, es fuerte y fiable.
El otro tipo popular es el motor síncrono de imanes permanentes, o PMSM. Estos motores utilizan imanes potentes y son conocidos por su alto rendimiento. También hay otros tipos, como los motores de reluctancia. Un motor de reluctancia conmutada es muy potente, pero puede ser ruidoso. Si nos fijamos en los coches eléctricos modernos, a menudo encontraremos un motor de inducción o un motor de tracción de tipo PMSM. Estos motores y los diseños síncronos están a la cabeza.
El par es lo más importante para un motor de tracción. El par es la fuerza de torsión que hace girar las ruedas. Cuando estás en un semáforo y se pone en verde, quieres que tu coche se ponga en marcha de inmediato. Esa sensación instantánea de "ponerse en marcha" viene de un par elevado a baja velocidad. Un motor de tracción es ideal para esto. Puede generar todo su par desde una parada completa.
Un motor de gasolina tiene que acelerar para desarrollar toda su potencia, pero un motor de tracción no. Por eso los coches eléctricos son tan rápidos. El motor de tracción debe ser capaz de producir mucho par para poner en movimiento un vehículo pesado. Esta fuerza se envía a través del eje a las ruedas. Tanto si se trata de un coche pequeño como de una locomotora gigante, la capacidad de producir un par fuerte es lo que hace que el motor de tracción sea tan especial. El motor debe ser capaz de soportar estas grandes cargas. Una locomotora necesita enormes cantidades de par para empezar a tirar de un tren largo desde parado.
Un tren de alta velocidad es una obra de ingeniería asombrosa. Para alcanzar velocidades tan altas, necesita un sistema de motores de tracción muy especial. Estos trenes funcionan con corriente alterna procedente de líneas aéreas. Esta energía de alto voltaje pasa por un transformador de tracción en la locomotora para obtener el nivel de potencia adecuado para los motores. Los motores se utilizan para accionar cada eje o un conjunto de ejes.
El sistema de control de un tren de alta velocidad es muy avanzado. Tiene que gestionar perfectamente la potencia que va a cada motor de tracción. Esto garantiza una conducción suave y un funcionamiento seguro. Las vías del tren y el sistema de propulsión están diseñados para funcionar juntos. El motor de tracción de una locomotora moderna es un gran ejemplo de tecnología de alta potencia. Es una pieza clave de los sistemas eléctricos de tracción modernos.
La gran diferencia es cómo se construyen y controlan. Un motor de corriente continua fue la primera opción para la tracción eléctrica. Un simple motor de CC con escobillas utiliza escobillas para enviar potencia a la parte giratoria, llamada inducido. Estas escobillas se desgastan y hay que cambiarlas. Los sistemas modernos utilizan motores de CA, como el motor de inducción de CA. Estos motores no tienen escobillas, por lo que duran más y necesitan menos trabajo.
Un sistema de tracción de CA permite un control muy preciso de la velocidad del motor. El motor se controla cambiando la frecuencia de la corriente alterna que recibe. Esto se hace mediante una electrónica avanzada llamada controladores de motor. Aunque el diseño de un motor de CC es más sencillo, un motor de tracción de CA ofrece mejores prestaciones y fiabilidad. El principio de inducción en un motor de inducción de CA lo hace muy robusto.
Un vehículo eléctrico estándar sólo tiene un motor de tracción. Pero los vehículos eléctricos híbridos tienen tanto un motor de gasolina como un motor eléctrico. En un híbrido, el motor de tracción ayuda al motor de gasolina. Así se ahorra combustible, sobre todo en ciudad. La parte EV del coche puede manejar la conducción a baja velocidad, y el motor de gasolina entra en acción para obtener más potencia o velocidades más altas.
Algunos híbridos tienen un motor de inducción, mientras que otros utilizan distintos tipos. Los motores de tracción proporcionan el par instantáneo que hace que los híbridos se sientan rápidos desde una parada. Estos motores también funcionan como generadores. Cuando frenas, el motor de tracción ayuda a ralentizar el coche y utiliza esa energía para recargar la batería. A menudo hay dos motores, uno que actúa como generador y otro como motor de tracción principal. Esto hace que todo el sistema del vehículo eléctrico sea más eficiente.
Creo que el futuro del motor de tracción es muy prometedor. Las nuevas tecnologías de motores los hacen aún mejores. La mayor tendencia es el avance hacia motores con una eficiencia aún mayor. El motor síncrono de imanes permanentes (PMSM) es un buen ejemplo. Estos motores utilizan un imán permanente fabricado con materiales de tierras raras para crear un fuerte campo magnético. Esto hace que el PMSM sea muy eficiente y potente para su tamaño.
Los ingenieros también trabajan en nuevos diseños que no necesiten imanes de tierras raras. El objetivo es que el motor de tracción sea más barato y mejor para el planeta. También veremos mejores capacidades de control. Esto significa que el sistema de control gestionará la energía eléctrica de forma aún más inteligente. A medida que el mundo avanza hacia un futuro de vehículos eléctricos, el humilde motor de tracción será más importante que nunca. La eficiencia de los motores de tracción seguirá mejorando.
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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