Motor elctricoEl motor elctrico es un dispositivo que transforma la energa elctrica en energa mecnica por medio de la accin de los campos magnticos generados en sus bobinas. Son mquinas elctricas rotatorias compuestas por un esttor y un rotor.Algunos de los motores elctricos son reversibles, ya que pueden transformar energa mecnica en energa elctrica funcionando como generadores o dinamo. Los motores elctricos de traccin usados en locomotoras o en automviles hbridos realizan a menudo ambas tareas, si se disean adecuadamente.Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales, comerciales y particulares. Su uso est generalizado en ventiladores, vibradores para telfonos mviles, bombas, medios de transporte elctricos, electrodomsticos, esmeriles angulares y otras herramientas elctricas, unidades de disco, etc. Los motores elctricos pueden ser impulsados por fuentes de corriente continua (DC), y por fuentes de corriente alterna (AC).La corriente directa o corriente continua proviene de las bateras, los paneles solares, dnamos, fuentes de alimentacin instaladas en el interior de los aparatos que operan con estos motores y con rectificadores rudimentarios. La corriente alterna puede tomarse para su uso en motores elctricos bien sea directamente de la red elctrica, alternadores de las plantas elctricas de emergencia y otras fuentes de corriente alterna bifsica o trifsica como los inversores de potencia.Los pequeos motores se pueden encontrar hasta en relojes elctricos. Los motores de uso general con dimensiones y caractersticas ms estandarizadas proporcionan la potencia adecuada al uso industrial. Los motores elctricos ms grandes se usan para propulsin de trenes, compresores y aplicaciones de bombeo con potencias que alcanzan 100 megavatios. Estos motores pueden ser clasificados por el tipo de fuente de energa elctrica, construccin interna, aplicacin, tipo de salida de movimiento, etctera.

HistoriaWerner von Siemens patent en 1866 la dinamo. Con ello no slo contribuy al inicio de los motores elctricos, sino tambin introdujo el concepto de Ingeniera Elctrica, creando planes de formacin profesional para los tcnicos de su empresa. La construccin de las primeras mquinas elctricas fue lograda en parte, en base a experiencia prctica. A mediados de la dcada de 1880, gracias a la teora desarrollada por Nikola Tesla y al xito de Werner von Siemens, la ingeniera elctrica se introdujo como disciplina en las universidades.La fascinacin por la electricidad aument con la invencin de la dinamo. Karl Marx predijo que la electricidad causara una revolucin de mayores alcances que la que se viva en la poca con las mquinas de vapor. Antonio Pacinotti invent el inducido en forma de anillo en una mquina que transformaba movimiento mecnico en corriente elctrica continua con una pulsacin, y dijo que su mquina podra funcionar de forma inversa. sta es la idea del motor elctrico de corriente continua.Los primeros motores elctricos tcnicamente utilizables fueron creados por el ingeniero Moritz von Jacobi, quien los present por primera vez al mundo en 1834.Principio de funcionamientoLos motores elctricos son dispositivos que transforman energa elctrica en energa mecnica. El medio de esta transformacin de energa en los motores elctricos es el campo magntico. Existen diferentes tipos de motores elctricos y cada tipo tiene distintos componentes cuya estructura determina la interaccin de los flujos elctricos y magnticos que originan la fuerza o par de torsin del motor.El principio fundamental que describe cmo es que se origina una fuerza por la interaccin de una carga elctrica puntual q en campos elctricos y magnticos es la Ley de Lorentz:[1]

donde:q-carga elctrica puntual-Campo elctrico-velocidad de la partcula-densidad de campo magnticoEn el caso de un campo puramente elctrico la expresin de la ecuacin se reduce a:

La fuerza en este caso est determinada solamente por la carga q y por el campo elctrico . Es la fuerza de Coulomb que acta a lo largo del conductor originando el flujo elctrico, por ejemplo en las bobinas del esttor de las mquinas de induccin o en el rotor de los motores de corriente continua.

En el caso de un campo puramente magntico:

La fuerza est determinada por la carga, la densidad del campo magntico y la velocidad de la carga . Esta fuerza es perpendicular al campo magntico y a la direccin de la velocidad de la carga. Normalmente hay muchsimas cargas en movimiento por lo que conviene reescribir la expresin en trminos de densidad de carga y se obtiene entonces densidad de fuerza (fuerza por unidad de volumen):

Al producto se le conoce como densidad de corriente (amperes por metro cuadrado):

Entonces la expresin resultante describe la fuerza producida por la interaccin de la corriente con un campo magntico:

Este es un principio bsico que explica cmo se originan las fuerzas en sistemas electromecnicos como los motores elctricos. Sin embargo, la completa descripcin para cada tipo de motor elctrico depende de sus componentes y de su construccin.Ventajas A igual potencia, su tamao y peso son ms reducidos. Se pueden construir de cualquier tamao y forma, siempre que el voltaje lo permita. Tiene un par de giro elevado y, segn el tipo de motor, prcticamente constante. Su rendimiento es muy elevado (tpicamente en torno al 75%, aumentando a medida que se incrementa la potencia de la mquina). Este tipo de motores no emite contaminantes, aunque en la generacin de energa elctrica de la mayora de las redes de suministro, s se emiten contaminantes. No necesita de refrigeracin ni ventilacin externa, estn autoventilados. No necesita de transmisin/marchas.

Motores de corriente continua

Motor de corriente continua

Diversos motores elctricos.Los motores de corriente continua se clasifican segn la forma como estn conectados, en: Motor serie Motor compound Motor shunt Motor elctrico sin escobillasAdems de los anteriores, existen otros tipos que son utilizados en electrnica: Motor paso a paso Servomotor Motor sin ncleoMotor serie

Motor elctrico serie.El motor serie o motor de excitacin en serie, es un tipo de motor elctrico de corriente continua en el cual el inducido y el devanado inductor o de excitacin van conectados en serie. El voltaje aplicado es constante, mientras que el campo de excitacin aumenta con la carga, puesto que la corriente es la misma corriente de excitacin. El flujo aumenta en proporcin a la corriente en la armadura, como el flujo crece con la carga, la velocidad cae a medida que aumenta esa carga.Las principales caractersticas de este motor son:- Se embala cuando funciona en vaco, debido a que la velocidad de un motor de corriente continua aumenta al disminuir el flujo inductor y, en el motor serie, este disminuye al aumentar la velocidad, puesto que la intensidad en el inductor es la misma que en el inducido.- La potencia es casi constante a cualquier velocidad.- Le afectan poco la variaciones bruscas de la tensin de alimentacin, ya que un aumento de esta provoca un aumento de la intensidad y, por lo tanto, del flujo y de la fuerza contraelectromotriz, estabilizndose la intensidad absorbida.Motor compound

Motor elctrico compound.Un motor compound (o motor de excitacin compuesta) es un Motor elctrico de corriente continua cuya excitacin es originada por dos bobinados inductores independientes; uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro conectado en derivacin con el circuito formado por los bobinados: inducido, inductor serie e inductor auxiliar.Los motores compuestos tienen un campo serie sobre el tope del bobinado del campo shunt. Este campo serie, el cual consiste de pocas vueltas de un alambre grueso, es conectado en serie con la armadura y lleva la corriente de armadura.El flujo del campo serie vara directamente a medida que la corriente de armadura vara, y es directamente proporcional a la carga. El campo serie se conecta de manera tal que su flujo se aade al flujo del campo principal shunt. Los motores compound se conectan normalmente de esta manera y se denominan como compound acumulativo.Esto provee una caracterstica de velocidad que no es tan dura o plana como la del motor shunt, ni tan suave como la de un motor serie. Un motor compound tiene un limitado rango de debilitamiento de campo; la debilitacin del campo puede resultar en exceder la mxima velocidad segura del motor sin carga. Los motores de corriente continua compound son algunas veces utilizados donde se requiera una respuesta estable de par constante para un rango de velocidades amplio.El motor compound es un motor de excitacin o campo independiente con propiedades de motor serie. El motor da un par constante por medio del campo independiente al que se suma el campo serie con un valor de carga igual que el del inducido. Cuantos ms amperios pasan por el inducido ms campo serie se origina, claro est, siempre sin pasar del consumo nominalMotor shunt

Motor elctrico paralelo.El motor shunt o motor de excitacin en paralelo es un motor elctrico de corriente continua cuyo bobinado inductor principal est conectado en derivacin o paralelo con el circuito formado por los bobinados inducido e inductor auxiliar.Al igual que en las dinamos shunt, las bobinas principales estn constituidas por muchas espiras y con hilo de poca seccin, por lo que la resistencia del bobinado inductor principal es muy grande.En el instante del arranque, el par motor que se desarrolla es menor que en el motor serie (tambin uno de los componentes del motor de corriente continua). Al disminuir la intensidad absorbida, el rgimen de giro apenas sufre variacin.Es el tipo de motor de corriente continua cuya velocidad no disminuye ms que ligeramente cuando el par aumenta. Los motores de corriente continua en derivacin son adecuados para aplicaciones en donde se necesita velocidad constante a cualquier ajuste del control o en los casos en que es necesario un rango apreciable de velocidades (por medio del control del campo).El motor en derivacin se utiliza en aplicaciones de velocidad constante, como en los accionamientos para los generadores de corriente continua en los grupos motogeneradores de corriente continua.Motor elctrico sin escobillas

Ventiladores de ordenador desmontados. Se muestra el circuito impreso que controla el motor.Un motor elctrico sin escobillas o motor brushless es un motor elctrico que no emplea escobillas para realizar el cambio de polaridad en el rotor.Los motores elctricos solan tener un colector de delgas o un par de anillos rozantes. Estos sistemas, que producen rozamiento, disminuyen el rendimiento, desprenden calor y ruido, requieren mucho mantenimiento y pueden producir partculas de carbn que manchan el motor de un polvo que, adems, puede ser conductor.Los primeros motores sin escobillas fueron los motores de corriente alterna asncronos. Hoy en da, gracias a la electrnica, se muestran muy ventajosos, ya que son ms baratos de fabricar, pesan menos y requieren menos mantenimiento, pero su control era mucho ms complejo. Esta complejidad prcticamente se ha eliminado con los controles electrnicos.El inversor debe convertir la corriente alterna en corriente continua, y otra vez en alterna de otra frecuencia. Otras veces se puede alimentar directamente con corriente continua, eliminado el primer paso. Por este motivo, estos motores de corriente alterna se pueden usar en aplicaciones de corriente continua, con un rendimiento mucho mayor que un motor de corriente continua con escobillas. Algunas aplicaciones seran los coches y aviones con radiocontrol, que funcionan con pilas.Otros motores sin escobillas, que slo funcionan con corriente continua son los que se usan en pequeos aparatos elctricos de baja potencia, como lectores de CD-ROM, ventiladores de ordenador, casetes, etc. Su mecanismo se basa en sustituir la conmutacin (cambio de polaridad) mecnica por otra electrnica sin contacto. En este caso, la espira slo es impulsada cuando el polo es el correcto, y cuando no lo es, el sistema electrnico corta el suministro de corriente. Para detectar la posicin de la espira del rotor se utiliza la deteccin de un campo magntico. Este sistema electrnico, adems, puede informar de la velocidad de giro, o si est parado, e incluso cortar la corriente si se detiene para que no se queme. Tienen la desventaja de que no giran al revs al cambiarles la polaridad (+ y -). Para hacer el cambio se deberan cruzar dos conductores del sistema electrnico.Un sistema algo parecido, para evitar este rozamiento en los anillos, se usa en los alternadores. En este caso no se evita el uso de anillos rozantes, sino que se evita usar uno ms robusto y que frenara mucho el motor. Actualmente, los alternadores tienen el campo magntico inductor en el rotor, que induce el campo magntico al esttor, que a la vez es inducido. Como el campo magntico del inductor necesita mucha menos corriente que la que se va generar en el inducido, se necesitan unos anillos con un rozamiento menor. Esta configuracin la usan desde pequeos alternadores de coche hasta los generadores de centrales con potencias del orden del megavatio.Motores de corriente alternaExisten tres tipos, siendo el primero y el ltimo los ms utilizados: Motor universal, puede trabajar tanto en CA como en CC. Motor asncrono Motor sncronoMotor monofsico universalEl motor monofsico universal es un tipo de motor elctrico que puede funcionar tanto con corriente continua (C.C.) como con corriente alterna. (A.C.)Su constitucinEs 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.UsosEl uso de estos motores en corriente alterna est muy extendido por el mayor par de arranque respecto al de los motores de induccin y por su elevada velocidad de rotacin, lo que permite reducir su tamao y su precio. As, se emplea en mquinas herramientas porttiles de todo tipo, electrodomsticos pequeos, etc.Caractersticas de 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 a 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.Principio de Funcionamiento en corriente continuaAl invertir la corriente continua del motor en serie, el sentido de rotacin permanece constante. Si se aplica corriente alterna a un motor en serie, el flujo de corriente en la armadura y en el campo se invierte simultneamente, el motor seguir girando en el mismo sentido.Principio de Funcionamiento en Corriente Alterna

Figura 2: Onda senoidal.Cuando el motor universal es conectado en C.A, su flujo vara cada medio ciclo.En la primera mitad de la onda de corriente alterna es denominada positiva, aqu la corriente en los devanados de la armadura tienen la direccin igual a las manecillas del reloj, es decir de izquierda a derecha, mientras que el flujo producto del devanado del campo tiene un sentido de derecha a izquierda, as que el par desarrollado por el motor es contrario al de las manecillas del reloj.En la segunda mitad de la onda de corriente alterna, denominada negativa, el voltaje aplicado invierte su polaridad, as mismo la corriente cambia su direccin y ahora est de derecha a izquierda, tambin el flujo producto de los polos est dirigido ahora de izquierda a derecha, el par de arranque no cambia su direccin, puesto que en la mitad negativa se invierten tanto la direccin de la corriente, como la del flujo.Comparacin entre las caractersticas del bobinado del estator o campo en Corriente Alterna y Corriente Continua.La cantidad de espiras de campo es menor en el motor en serie de C.A. que en el motor en serie de C.C. para disminuir la reactancia del campo y hacer que circule la cantidad de corriente suficiente. Al disminuir la magnitud del campo se reduce el par motor por lo tanto los motores de C.A. en serie se fabrican para potencias menores de un caballo de potencia en frecuencia de 60 ciclos por segundo. Las caractersticas del motor en serie de C.A. no son similares a las del mismo tipo para C.C.Es una mquina de velocidad variable, de baja velocidad para cargas grandes y de gran velocidad para cargas livianas. El par de arranque tambin es muy grande. Los motores en serie de fracciones de caballo se emplean para propulsar ventiladores, perforadoras elctricas y otros aparatos pequeos.El motor de C.A. en serie tiene las mismas caractersticas generales que el de C.C. en serie, se ha fabricado un motor en serie para ambas corrientes que se le llama "motor universal" y tiene gran aplicacin en aparatos elctricos pequeos. Los motores universales funcionan con menor rendimiento que los motores en serie de C.A. o C.C. puros y solo se hacen en tamaos chicos. Para invertir el giro de este motor se deben invertir las conexiones en la armadura.Bobinado de CompensacinLos motores universales son motores en serie de potencia fraccional, de C.A., diseados especialmente para usarse en potencial ya sea de C.C. o de C.A. Estos motores tienen la misma caracterstica de velocidad y par cuando funcionan en C.A. o en C.C. En general, los motores universales pequeos no requieren devanados compensadores debido a que el nmero de espiras de su armadura es reducido y por lo tanto, tambin lo ser su reactancia de armadura. Como resultado, los motores inferiores al 50% de caballo generalmente se construyen sin compensacin. El costo de los motores universales no compensados es relativamente bajo por lo que su aplicacin es muy comn en aparatos domsticos ligeros, por ejemplo aspiradoras, taladros de mano, licuadoras, etc.Los motores universales grandes tienen algn tipo de compensacin. Normalmente se trata del devanado compensador del motor de serie o un devanado de campo distribuido especialmente para contrarrestar los problemas de la reaccin de armadura.Una caracterstica importante de los motores serie de C.A. es el uso de motores compensadores para reducir la reaccin de armadura. El medio ms comn para esta compensacin implica incrustar devanados compensadores distribuidos en los polos del motor. Si el motor de serie de C.A. tendr aplicaciones tanto con C.A. como con C.C., el devanado compensador se conecta siempre en serie con la armadura y se dice que el motor est compensado conductivamente. Si el devanado compensador est conectado en corto circuito sobre s mismo, se dice que el motor est compensado inductivamente.Motor asncrono

Patente estadounidense n. 381.968, correspondiente al motor asncrono ideado por Tesla.Los motores asncronos o de induccin son un tipo de motor de corriente alterna en el que la corriente elctrica del rotor necesaria para producir torsin es inducida por induccin electromagntica del campo magntico de la bobina del estator. Por lo tanto un motor de induccin no requiere una conmutacin mecnica aparte de su misma excitacin o para todo o parte de la energa transferida del estator al rotor, como en los universales, DC y motores grandes sncronos. El primer prototipo de motor elctrico capaz de funcionar con corriente alterna fue desarrollado y construido por el ingeniero Nikola Tesla y presentado en el American Institute of Electrical Engineers (en espaol, Instituto Americano de Ingenieros Elctricos, actualmente IEEE) en 1888.El motor asncrono trifsico est formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estator, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifsicas y estn desfasadas entre s 120 en el espacio. Segn el Teorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes trifsicas equilibradas, cuyo desfase en el tiempo es tambin de 120, se induce un campo magntico giratorio que envuelve al rotor. Este campo magntico variable va a inducir una tensin en el rotor segn la Ley de induccin de Faraday: La diferencia entre el motor a induccin y el motor universal es que en el motor a induccin el devanado del rotor no est conectado al circuito de excitacin del motor sino que est elctricamente aislado. Tiene barras de conduccin en todo su largo, incrustadas en ranuras a distancias uniformes alrededor de la periferia. Las barras estn conectadas con anillos (en cortocircuito como dicen los electricistas) a cada extremidad del rotor. Estn soldadas a las extremidades de las barras. Este ensamblado se parece a las pequeas jaulas rotativas para ejercitar a mascotas como hmsters y por eso a veces se llama "jaula de ardillas", y los motores de induccin se llaman motores de jaula de ardilla.

Entonces se da el efecto Laplace ( efecto motor): todo conductor por el que circula una corriente elctrica, inmerso en un campo magntico experimenta una fuerza que lo tiende a poner en movimiento. Simultneamente se da el efecto Faraday ( efecto generador): en todo conductor que se mueva en el seno de un campo magntico se induce una tensin.El campo magntico giratorio, a velocidad de sincronismo, creado por el bobinado del estator, corta los conductores del rotor, por lo que se genera una fuerza electromotriz de induccin.La accin mutua del campo giratorio y las corrientes existentes en los conductores del rotor, originan una fuerza electrodinmica sobre dichos conductores del rotor, las cuales hacen girar el rotor del motor.La diferencia entre las velocidades del rotor y el campo magntico se denomina deslizamiento o resbalamiento.Constitucin del motor asncronoLa parte fija del circuito magntico (estator) es un anillo cilndrico de chapa magntica ajustado a la carcasa que lo envuelve. La carcasa tiene una funcin puramente protectora. En la parte interior del estator van dispuestos unas ranuras donde se coloca el bobinado(correspondiente).En el interior del estator va colocado el rotor, que es un cilindro de chapa magntica fijado al eje. En su periferia van dispuestas unas ranuras en las que se coloca el bobinado correspondiente.El entrehierro de estos motores es constante en toda su circunferencia y su valor debe ser el mnimo posibleCircuitos elctricosLos dos circuitos elctricos van situados uno en las ranuras del estator (primario) y otro en las del rotor (secundario), que est cortocircuitado. El rotor en cortocircuito puede estar formado por bobinas que se cortocircuitan en el exterior de la mquina directamente o mediante reostatos; o bien, puede estar formado por barras de cobre colocadas en las ranuras, que han de ser cuidadosamente soldadas a dos anillos del mismo material, llamados anillos de cortocircuito. Este conjunto de barras y anillos forma el motor jaula de ardilla.Tambin existen motores asncronos monofsicos, en los cuales el estator tiene un devanado monofsico y el rotor es de jaula de ardilla. Son motores de pequea potencia y en ellos, en virtud del Teorema de Leblanc, el campo magntico es igual a la suma de dos campos giratorios iguales que rotan en sentidos opuestos. Estos motores monofsicos no arrancan por si solos, por lo cual se debe disponer algn medio auxiliar para el arranque (fase partida:resistencia o condensador, polo blindado).Conceptos bsicos de los motores de induccinLa velocidad de rotacin del campo magntico o velocidad de sincronismo est dada por:

Donde es la frecuencia del sistema, en Hz, y es el nmero de pares de polos en la mquina. Estando as la velocidad dada en revoluciones por minuto (rpm).Lo que produce el voltaje inducido en la barra del rotor es el movimiento relativo del rotor en comparacin con el campo magntico del esttor, esto se puede observar en la siguiente ecuacin:

Donde:: Velocidad de la barra en relacin con el campo magntico: Vector de densidad de flujo magntico: Longitud del conductor en el campo magntico: Representa la operacin "producto vectorial"Tipos constructivosEl motor de jaula de ardilla consta de un rotor constituido por una serie de conductores metlicos (normalmente de aluminio) dispuestos paralelamente unos a otros, y cortocircuitados en sus extremos por unos anillos metlicos, esto es lo que forma la llamada jaula de ardilla por su similitud grfica con una jaula de ardilla. Esta 'jaula' se rellena de material, normalmente chapa apilada. De esta manera, se consigue un sistema n-fsico de conductores (siendo n el nmero de conductores, comnmente 3) situado en el interior del campo magntico giratorio creado por el esttor, con lo cual se tiene un sistema fsico muy eficaz, simple, y muy robusto (bsicamente, no requiere mantenimiento al carecer de escobillas).El motor de rotor bobinado tiene un rotor constituido, en vez de por una jaula, por una serie de conductores bobinados sobre l en una serie de ranuras situadas sobre su superficie. De esta forma se tiene un bobinado en el interior del campo magntico del esttor, del mismo nmero de polos (ha de ser construido con mucho cuidado), y en movimiento. Este rotor es mucho ms complicado de fabricar y mantener que el de jaula de ardilla, pero permite el acceso al mismo desde el exterior a travs de unos anillos que son los que cortocircuitan los bobinados. Esto tiene ventajas, normalmente es como la posibilidad de utilizar un reostato de arranque que permite modificar la velocidad y el par de arranque, as como el reducir la corriente de arranque.En cualquiera de los dos casos, el campo magntico giratorio producido por las bobinas inductoras del esttor genera unas corrientes inducidas en el rotor, que son las que producen el movimiento.FuncionamientoEl motor asincrnico funciona segn el principio de induccin mtua de Faraday. Al aplicar corriente alterna trifsica a las bobinas inductoras, se produce un campo magntico giratorio, conocido como campo rotante, cuya frecuencia ser igual a la de la corriente alterna con la que se alimenta al motor. Este campo al girar alrededor del rotor en estado de reposo, inducir corrientes en el mismo, que producirn a su vez un campo magntico que seguir el movimiento del campo esttrico, produciendo una cupla o par motor que hace que el rotor gire (principio de induccin mtua). No obstante, como la induccin en el rotor slo se produce si hay una diferencia en las velocidades relativas del campo estatrico y el rotrico, la velocidad del rotor nunca alcanza a la del campo rotante. De lo contrario, si ambas velocidades fuesen iguales, no habra induccin y el rotor no producira cupla. A esta diferencia de velocidad se la denomina "deslizamiento" y se mide en trminos porcentuales, por lo que sta es la razn por la cual a los motores de induccin se los denomina asincrnicos, ya que la velocidad rotrica difiere lvemente de la del campo rotante. El deslizamiento difiere con la carga mecnica aplicada al rotor, siendo mximo con la mxima carga aplicada al mismo. Sin embargo, a pesar de esto, el motor vara poco su velocidad, pero el par motor o cupla aumenta (y con ello la intensidad de corriente consumida) por lo que se puede deducir que son motores de velocidad constante.Elctricamente hablando, se puede definir al motor asincrnico como un Transformador elctrico cuyos bobinados del estator representan el primario, y los devanados del rotor equivalen al secundario de un transformador en cortocircuito.En el momento del arranque, producto del estado de reposo del rotor, la velocidad relativa entre campo estatrico y rotrico es muy elevada. Por lo tanto, la corriente inducida en el rotor es muy alta y el flujo de rotor (que se opone siempre al del estator) es mximo. Como consecuencia, la impedancia del estator es muy baja y la corriente absorbida de la red es muy alta, pudiendo llegar a valores de hasta 7 veces la intensidad nominal. Este valor no hace ningn dao al motor ya que es transitorio, y el fuerte par de arranque hace que el rotor gire enseguida, pero causa bajones de tensin abruptos y momentneos que se manifiestan sobre todo como parpadeo en las lmparas lo cual es molesto, y puede producir daos en equipos electrnicos sensibles. Los motores de induccin estn todos preparados para soportar esta corriente de arranque, pero repetidos y muy frecuentes arranques sin perodos de descanso pueden elevar progresivamente la temperatura del estator y comprometer la vida til de los devanados del mismo hasta originar fallas por derretimiento del aislamiento. Por eso se utilizan en potencias medianas y grandes, dispositivos electrnicos de "arranque suave", que minimizan la corriente de arranque del motor.Al ganar velocidad el rotor, la corriente del mismo disminuye, el flujo rotrico tambin, y con ello la impedancia de los devanados del estator, recordemos que es un fenmeno de induccin mtua. La situacin es la misma que la de conectar un transformador con el secundario en corto a la red de CA y luego con una resistencia variable intercalada ir aumentando progresivamente la resistencia de carga hasta llegar a la intensidad nominal del secundario. Por ende, lo que sucede en el circuito estatrico es un reflejo de lo que sucede en el circuito rotrico.Motor sncronoLos motores sncronos son un tipo de motor de corriente alterna en el que la rotacin del eje est sincronizada con la frecuencia de la corriente de alimentacin; el perodo de rotacin es exactamente igual a un nmero entero de ciclos de CA. Su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensin de la red elctrica a la que est conectado y por el nmero de pares de polos del motor, siendo conocida esa velocidad como "velocidad de sincronismo". Este tipo de motor contiene electromagnetos en el esttor del motor que crean un campo magntico que rota en el tiempo a esta velocidad de sincronismo.La expresin matemtica que relaciona la velocidad de la mquina con los parmetros mencionados es:

donde: f: Frecuencia de la red a la que est conectada la mquina (Hz) P: Nmero de pares de polos que tiene la mquina p: Nmero de polos que tiene la mquina n: Velocidad de sincronismo de la mquina (revoluciones por minuto)Por ejemplo, si se tiene una mquina de cuatro polos (2 pares de polos) conectada a una red de 50 Hz, la mquina operar a 1.500 revoluciones por minuto.Funcionan de forma muy similar a un alternador. Dentro de la familia de los motores sncronos debemos distinguir: Los motores sncronos. Los motores asncronos sincronizados. Los motores de imn permanente.Los motores sncronos son llamados as, porque la velocidad del rotor y la velocidad del campo magntico del esttor son iguales. Los motores sncronos se usan en mquinas grandes que tienen una carga variable y necesitan una velocidad constante.

Frenado de un motor trifsico sncronoPor regla general, la velocidad deseada de este tipo de motor se ajusta por medio de un reostato. El motor sncrono, cuando alcance el par crtico se detendr, no siendo esta la forma ms ortodoxa de hacerlo. El par crtico se alcanza cuando la carga asignada al motor supera al par del motor. Esto provoca un sobrecalentamiento que puede daar el motor. La mejor forma de hacerlo, es ir variando la carga hasta que la intensidad absorbida de la red sea la menor posible, y entonces desconectar el motor.Otra forma de hacerlo, y la ms habitual, es regulando el reostato, con ello variamos la intensidad y podemos desconectar el motor sin ningn riesgo.

Usos

Oceanvolt, motor elctrico marinoLos motores elctricos se utilizan en la gran mayora de las mquinas modernas. Su reducido tamao permite introducir motores potentes en mquinas de pequeo tamao, por ejemplo taladros o batidoras. Su elevado par motor y alta eficiencia lo convierten en el motor ideal para la traccin de transportes pesados como trenes; as como la propulsin de barcos, submarinos y dmperes de minera, a travs del sistema Disel-elctrico.Cambio de sentido de giroPara efectuar el cambio de sentido de giro de los motores elctricos de corriente alterna se siguen unos simples pasos tales como: Para motores monofsicos nicamente es necesario invertir las terminales del devanado de arranque, esto se puede realizar manualmente o con rels conmutadores Para motores trifsicos nicamente es necesario invertir dos de las conexiones de alimentacin correspondientes a dos fases de acuerdo a la secuencia de trifases. Para motores de corriente alterna es necesario invertir los contactos del par de arranque.Regulacin de velocidadSncronos trifsicos existen dos formas de poder variar la velocidad, una es variando la frecuencia mediante un equipo electrnico especial y la otra es variando la polaridad gracias al diseo del motor. Esto ltimo es posible en los motores de devanado separado o los motores de conexin Dahlander,[2] pero slo es posible tener un cambio de polaridad limitado, por ejemplo: 2 y 4 polos.