Motor eléctrico
Un motor
eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía
eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los
motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en
energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de
tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa
con frenos regenerativos.
Son
ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y
particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así,
en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para
aprovechar las ventajas de ambos.
Rendimiento
de un motor eléctrico
El tema de la eficiencia energética toma importancia ante el aumento en el uso
de la energía eléctrica en países donde el crecimiento energético se
contrapone con el crecimiento industrial.
En la
industria cerca del 60% de la energía eléctrica se "consume" en
motores eléctricos. De éstos, el 70% corresponden a motores trifásicos de
inducción tipo jaula de ardilla.
La
eficiencia de este tipo de motor está dada en la razón entre la potencia que se
obtiene nominalmente en el eje del motor (potencia mecánica) y la
potencia absorbida por el motor (potencia eléctrica). De esta forma,
la diferencia entre ambas potencias corresponderá a las pérdidas eléctricas y
mecánicas asociadas a la conversión de energía que se produce en cada motor
eléctrico
Para calcular la eficiencia, las unidades de las potencias deben ser
iguales. Ya que la potencia mecánica se expresa usualmente en HP,
CAUSAS PRINCIPALES POR
LAS QUE PIERDE SU RENDIMIENTO UN MOTOR ELÉCTRICO
ü Pérdidas por efecto
Joule en el estator (VCu1): Son las pérdidas originadas
por la circulación de corrientes por los devanados estatóricos por Efecto
Joule. Para el cálculo de estas pérdidas debe considerarse la configuración de
los devanados.
ü
Pérdidas
magnéticas (Vfe): Las pérdidas en el hierro se originan por dos
causas:
· Por la histéresis producida en los materiales
magnéticos sometidos a remagnetización (total o parcial) bien sea por variación
del flujo o por rotación en un campo variable: Phis.
· Por la aparición en el seno de la masa del acero de
f.e.m.s. que dan origen a unas corrientes denominadas de Foucault: Pf. Las pérdidas totales en el hierro son la suma de
las citadas anteriormente: PH = Phis + Pf
ü Pérdidas por efecto
Joule en el rotor (VCu): Las pérdidas en el circuito de inducido están originadas por el paso de
las corrientes por los devanados del inducido y por los elementos conectados en
serie con el devanado de inducido (polos auxiliares, devanado de compensación,
etc.). El cálculo de estas pérdidas se realiza después de conocer la configuración
de los devanados.
ü Pérdidas por
ventilación (Vr ventilación): pérdidas mecánicas
ü Pérdidas por rozamiento
(Vr rozamiento): pérdidas
mecánicas.
ü Pérdidas adicionales (Vad): Las pérdidas adicionales se
producen como consecuencia de los procesos electromagnéticos secundarios de
carácter no deseado pero inevitable y afectan tanto al cobre como al hierro y
se manifiestan como: corrientes parásitas debidas a los campos de dispersión en
los arrollamientos y en las piezas metálicas macizas, pérdidas superficiales en
el hierro, pérdidas pulsantes en los dientes, etc.
· Toda máquina que convierte energía eléctrica en
movimiento o trabajo mecánico, a través de medios electromagnéticos
es considerada esencialmente un motor eléctrico, algunos de los motores
eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía
eléctrica funcionando como generadores.
·
Un motor eficiente es aquel que transforma
prácticamente toda la energía eléctrica que consume en energía mecánica útil.
·
Durante su vida útil un motor eléctrico gasta en su
funcionamiento cien veces más de lo que costó su compra. Si se adquieren
motores de alta eficiencia se puede pagar mucho menos debido al menor coste de
la energía consumida, ahorrando dinero y protegiendo el ambiente.
DIAGRAMA DE FLUJO-RENDIMIENTO DE UN MOTOR
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