MOTOR MONOFASICO DE FASE PARTIDA Un motor de fase partida es un motor de induccin monofsico de dos devanados estatoricos, uno

principal y otro auxiliar. Estos dos devanados estn separados 90 grados elctricos sobre el estator

del motor; el devanado auxiliar est diseado para ser desconectado del circuito, a cierta velocidad

dada, mediante un interruptor centrifugo. El devanado auxiliar se disea con una relacin

resistencia/reactancia mayor que la del devanado principal de modo que la corriente en el devanado

auxiliar adelanta a la corriente del devanado principal. En general, esta relacin R/X ms alta se logra

utilizando hilo conductor menor para el devanado auxiliar. Este hilo conductor menor es permitido

en el devanado auxiliar puesto que tan solo es utilizado para el arranque y, por tanto, no debe

concluir continuamente la corriente plena.

Funcionamiento

Los motores monofsicos de fase partida tienen solo una fase de alimentacin, no poseen campo

giratorio como en los polifsicos, pero si tienen un campo magntico pulsante, esto impide que se

proporcione un torque en el arranque ya que el campo magntico inducido en el rotor est alineado

con el campo del estator. Para solucionar el problema del arranque es que se utiliza un bobinado

auxiliar que son dimensionados adecuadamente y posicionados de tal forma que se crea una fase

ficticia, permitiendo de esta manera la formacin de un campo giratorio necesario en la partida.

El arrollamiento auxiliar crea un desequilibrio de fase produciendo el torque y aceleracin

necesarios para la rotacin inicial. Cuando el motor llega a tener una velocidad determinada la fase

auxiliar se desconecta de la red a travs de una llave que normalmente acta por una fuerza

centrfuga (llave centrfuga), tambin puede darse el caso que es reemplazado por un rel de

corriente o una llave externa. Como el bobinado auxiliar es dimensionado solo para el arranque, si

no se desconecta se quemar. Se fabrica hasta 1 CV. El ngulo de desfasaje entre las corrientes de

los bobinados de trabajo y arranque es reducido, es por sta razn que stos motores tienen un

torque de arranque igual al nominal o ligeramente superior al nominal limitando su aplicacin a

cargas mucho ms exigentes.

Para el caso que nos ocupa, el devanado de arranque (DA) tiene menos nmero de espiras de

alambre fino, por lo que su resistencia es elevada y su reactancia resulta reducida. El devanado de

marcha (DM), por lo contrario, tiene muchas espiras de alambre mucho ms grueso, siendo su

resistencia mucho ms baja y su reactancia ms elevada, es decir, que ante un voltaje referencial,

las corrientes que circulan por cada uno de los dos devanados no estarn en fase por las marcadas

diferencias en los aspectos constructivos. Por el devanado de marcha siempre tiende a circular una

corriente de mayor magnitud que aquella que circula por el devanado de arranque. Sin embargo,

dado el desfase existente entre ambas corrientes y dado el desfase espacial de los dos devanados,

al conectar el motor, realmente se generar un campo magntico bifsico que permitir el

desarrollo de un torque de arranque resultante no nulo, que a su vez permitir que el motor parta

del reposo.

Aplicaciones

Los motores de fase partida tienen un par de arranque moderado justamente con baja corriente de

arranque y se utilizan para aplicaciones en las cuales no se requieren muy altos pares de arranque,

tales como ventiladores, sopladores y bombas centrifugas. Se encuentran disponibles en tamaos

de fraccin de caballo de potencia y son bastante baratos.

Inversin del sentido de giro

En un motor de induccin de fase partida, la corriente en el devanado auxiliar alcanza siempre su

valor mximo antes que la corriente en el devanado principal y, por tanto, el campo magntico del

devanado auxiliar alcanza siempre su mximo antes que el del devanado principal. La direccin de

rotacin del motor est determinada por el hecho de que el ngulo espacial del campo magntico

del devanado auxiliar este 90 adelante o 90 atrs del ngulo del devanado principal. Puesto que

ese ngulo puede variar de 90 adelante a 90 atrs conmutando las conexiones del devanado

auxiliar, la direccin de rotacin del motor puede invertirse al invertir las conexiones del devanado

auxiliar mientras permanecen sin modificar las conexiones del devanado principal.

MOTOR MONOFASICO UNIVERSAL El Motor Universal es un tipo de motor que puede ser alimentado con corriente alterna o con

corriente continua, es indistinto. Sus caractersticas principales no varan significativamente, sean

alimentados de una forma u otra. Por regla general, se utilizan con corriente alterna. Son conocidos

tambin con el sobrenombre de motor monofsico en serie.

Es similar a la de un motor en serie de corriente continua, aunque con muchas y variadas

modificaciones:

- Los ncleos polares, y todo el circuito magntico, estn construidos con chapas de hierro al silicio

aisladas y apiladas para reducir la prdidas de energa por corrientes parsitas que se producen a

causa de las variaciones del flujo magntico cuando se conecta a una red de corriente alterna.

- Menor nmero de espiras en el inductor con el fin de no saturar magnticamente su ncleo y

disminuir as las prdidas por corrientes de Foucault y por histresis, aumentar la intensidad de

corriente y, por lo tanto, el par motor y mejorar el factor de potencia.

- Mayor nmero de espiras en el inducido para compensar la disminucin del flujo debido al menor

nmero de espiras del inductor.

Principales caractersticas

Funciona con corriente alterna y con corriente directa.

Posee un par de arranque muy elevado.

La velocidad es directamente proporcional a la corriente.

Se utiliza en herramientas manuales, electrodomsticos.

Para invertir el sentido de rotacin, se invierte el sentido de la corriente en cualquiera de

los bobinados.

Funcionamiento

En corriente continua es un motor serie normal con sus mismas caractersticas. En corriente alterna

se comporta de manera semejante a un motor serie de corriente continua. Como cada vez que se

invierte el sentido de la corriente, lo hace tanto en el inductor como en el inducido, con lo que el

par motor conserva su sentido. Menor potencia en corriente alterna que en continua, debido a que

en alterna el par es pulsatorio. Adems, la corriente est limitada por la impedancia, formada por

el inductor y la resistencia del bobinado. Por lo tanto habr una cada de tensin debido a la

reactancia cuando funcione con corriente alterna, lo que se traducir en una disminucin del par.

Mayor chispeo en las escobillas cuando funciona en corriente alterna, debido a que las bobinas del

inducido estn atravesadas por un flujo alterno cuando se ponen en cortocircuito por las escobillas,

lo que obliga a poner un devanado compensador en los motores medianos para contrarrestar la

fuerza electromotriz inducida por ese motivo.

El motor elctrico universal basa su funcionamiento en la ley de Laplace. El bobinado inductor y el

bobinado inducido estn conectados en serie. Al ser recorridos por una corriente, el bobinado

inductor forma el campo magntico y el inducido por la ley de Laplace, al ser recorrido por la

corriente y sometido a la influencia del campo magntico inductor, se desplaza, dando origen al giro

del rotor. Si aumenta el campo aumenta la fuerza, aumenta la velocidad. El campo magntico que

produce la bobina inducida, provoca una deformacin del flujo inductor llamada reaccin del

inducido. En Corriente alterna (CA) o en corriente directa (CD) el sentido se mantiene por la accin

momentnea de cada alternancia en particular. En CA produce una fuerza contra electromotriz por

efecto transformador y por efecto generador. En CD slo por efecto generador.

Para que un motor dc serie funcione con efectividad en un sistema de potencia alterna, sus polos

de campo y la carcasa del estator deben estar laminados por completo. Si no fuera as sus prdidas

en el ncleo serian enormes. Cuando los polos y el estator estn laminados, este motor se denomina

motor universal ya que puede funcionar desde una fuente ac o desde una fuente dc.

Aplicaciones

El motor universal tiene la caracterstica par-velocidad descendente, fuertemente empinada de un

motor serie, de modo que no es adecuado para aplicaciones de velocidad constante. Sin embargo,

por ser compacto y dar ms par por amperio que cualquier otro motor monofsico, se utiliza en

aplicaciones donde se requieren un peso ligero y alto par.

Aplicaciones tpicas de este motor son las aspiradoras elctricas, los taladros y las herramientas

manuales similares, as como los utensilios de cocina.

Control de velocidad

Como los motores dc serie, la mejor forma de controlar la velocidad de un motor universal es variar

su voltaje rms de entrada. Cuanto mayor sea el voltaje rms de entrada, mayor es la velocidad

resultante del motor. En la prctica, el voltaje medio aplicado a tal motor vara con uno de los

circuitos SCR o TRIAC mostrados en la figura. Las resistencias variables mostradas en estas figuras

son los ajustadores de velocidad del motor (tal resistencia podra ser el disparador de un taladro de

velocidad variable).

MOTOR PASO A PASO Un motor paso a paso es un tipo especial de motor sincrnico diseado para girar un nmero

especfico de grados por cada pulso elctrico recibido de su unidad de control. Pasos tpicos son 7.5

o 15 por pulso. Estos motores son utilizados en muchos sistemas de control en los cuales regulan

la posicin del eje u otra pieza de una mquina. Los motores paso a paso son ideales para la

construccin de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos.

Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en una posicin o bien totalmente

libres. Si una o ms de sus bobinas estn energizada, el motor estar enclavado en la posicin

correspondiente y por el contrario quedar completamente libre si no circula corriente por ninguna

de sus bobinas.

Clasificacin

Segn el tipo de rotor:

El motor de pasos de reluctancia variable (VR): Tiene un rotor multipolar de hierro y un estator

devanado laminado, y rota cuando los dientes del rotor son atrados a los dientes del estator

electromagnticamente energizados. La inercia del rotor de un motor de paso de reluctancia

variable es pequea y la respuesta es muy rpida, pero la inercia permitida de la carga es pequea.

Cuando los devanados no estn energizados, el par esttico de este tipo de motor es cero.

Generalmente, el paso angular de este motor de paso de reluctancia variable es de 15.

El motor de pasos de rotor de imn permanente: Permite mantener un par diferente de cero cuando

el motor no est energizado. Dependiendo de la construccin del motor, es tpicamente posible

obtener pasos angulares de 7.5, 11.25, 15, 18, 45 o 90. El ngulo de rotacin se determina por el

nmero de polos en el estator.

El motor de pasos hbrido: Se caracteriza por tener varios dientes en el estator y en el rotor, el rotor

con un imn concntrico magnetizado axialmente alrededor de su eje. Se puede ver que esta

configuracin es una mezcla de los tipos de reluctancia variable e imn permanente. Este tipo de

motor tiene una alta precisin y alto par, se puede configurar para suministrar un paso angular tan

pequeo como 1.8.

Segn el nmero de conexiones:

Unipolar: estos motores suelen tener 5 o 6 cables de salida dependiendo de su conexin interna.

Este tipo se caracteriza por ser ms simple de controlar, estos utilizan un cable comn a la fuente

de alimentacin y posteriormente se van colocando las otras lneas a tierra en un orden especfico

para generar cada paso, si tienen 6 cables es porque cada par de bobinas tienen un comn separado,

si tiene 5 cables es porque las cuatro bobinas tienen un polo comn; un motor unipolar de 6 cables

puede ser usado como un motor bipolar si se deja las lneas del comn al aire.

Bipolar: Estos tienen generalmente 4 cables de salida. Necesitan ciertos trucos para ser controlados

debido a que requieren del cambio de direccin de flujo de corriente a travs de las bobinas en la

secuencia apropiada para realizar un movimiento.

Funcionamiento

Los motores elctricos, en general, basan su funcionamiento en las fuerzas ejercidas por un campo

electromagntico y creadas al hacer circular una corriente elctrica a travs de una o varias bobinas.

Si dicha bobina, generalmente circular y denominada estator, se mantiene en una posicin mecnica

fija y en su interior, bajo la influencia del campo electromagntico, se coloca otra bobina, llamada

rotor, recorrida por una corriente y capaz de girar sobre su eje, esta ltima tender a buscas la

posicin de equilibrio magntico, es decir, orientar sus polos NORTE-SUR hacia los polos SUR-

NORTE del estator, respectivamente. Cuando el rotor alcanza esta posicin de equilibrio, el estator

cambia la orientacin de sus polos, aquel tratar de buscar la nueva posicin de equilibrio;

manteniendo dicha situacin de manera continuada, se conseguir un movimiento giratorio y

continuo del rotor y a la vez la transformacin de una energa elctrica en otra mecnica en forma

de movimiento circular.

An basado en el mismo fenmeno, el principio de funcionamiento de los motores de corriente

continua, los motores paso a paso son ms sencillos si cabe, que cualquier otro tipo de motor

elctrico.

Aplicaciones

Los motores de avance paso a paso son muy comunes en sistemas de control y posicionamiento

puesto que el computador que controla puede saber con exactitud tanto la velocidad como la

posicin del motor sin requerir informacin de realimentacin desde el eje del motor.

MOTOR DE RELUCTANCIA Un motor de reluctancia es aquel que depende del par de reluctancia para operar. El par de

reluctancia es el par inducido en un objeto de hierro (por ejemplo, un pasador) en presencia de un

campo magntico externo, que obliga a que el objeto se alinee con dicho campo. Este par ocurre

debido a que cuando el campo externo induce un campo magntico interno en el hierro del objeto,

aparece un par entre los dos campos, que gira el objeto hasta alinearlo con el campo externo. Para

que se produzca el par de reluctancia en un objeto, ste debe ser alargado axialmente en ngulos

correspondientes a los ngulos entre polos adyacentes del campo magntico externo.

Funcionamiento

El funcionamiento de los motores de reluctancia es bien sencillo, ya que consiste en un eje de hierro

apoyado sobre unos rodamientos que posibilitan su giro. Los dientes del rotor se orientan debido a

un campo magntico creado por una corriente elctrica. El movimiento del eje se hace posible

debido a la conmutacin del campo magntico.

Una serie de bobinas, conectadas independientemente en pares de cada fase, envuelve los postes

del estator. Cuando un par de bobinas de los polos del estator es energizado, el rotor se mueve para

alinearse con los postes del estator. Este sistema permite influir tanto en las revoluciones como en

el par de giro del motor.

El motor de reluctancia conmutado posee un momento de inercia muy pequeo, debido a la

ausencia de masa en los huecos entre los dientes del rotor, lo cual permite solucionar los problemas

del aumento de precio de los motores elctricos comunes porque no posee ningn tipo de bobinado

ni imn permanente en el rotor.

Si se comparan los motores de reluctancia con los motores asincrnicos (uno de los tipos de motores

elctricos de corriente alterna), el primero gana en el momento de inercia a los segundos y adems

no sufre prdidas de cobre ya que el bobinado no se encuentra en el rotor.

Pero no todo son cosas buenas, estos rotores sufren prdidas de hierro que son elevadas para

revoluciones altas. Cuando estas disminuyen las prdidas son menores tambin notablemente. Una

de las acciones que tambin ayudan a reducir este problema es la de trabajar en modo permanente.

Otra de las ventajas de estos motores es que ante la prdida de una o ms fases el comportamiento

de este es muy seguro, llegando incluso a poder acelerar y frenar.