Diferentes tipos de motores eléctricos de AC y DC

Al comprar un motor, a menudo se pregunta qué tecnología es mejor, de AC o de DC, pero el hecho es que depende de la aplicación y del costo.

Motores de AC (corriente alterna):

Los motores de AC son altamente flexibles en muchas funciones, incluido el control de velocidad ( variadores de velocidad ) y tienen una base instalada mucho más grande en comparación con los motores de corriente continua, algunas de las principales ventajas son:

• Baja demanda de energía al inicio
• Aceleración controlada
• Velocidad operacional ajustable
• Corriente de arranque controlada
• Límite de par ajustable
• Reducción de las perturbaciones de la línea de alimentación

Los tipos de motor de AC incluyen:

Sincrónico:

En este tipo de motor, la rotación del rotor se sincroniza con la frecuencia de la corriente de suministro y la velocidad permanece constante bajo cargas variables, por lo que es ideal para conducir equipos a una velocidad constante y se utiliza en dispositivos de posicionamiento de alta precisión como robots, instrumentación, máquinas y control de procesos.

Inducción (asincrónico):

Este tipo de motor utiliza la inducción electromagnética del campo magnético del devanado del estator para producir una corriente eléctrica en el rotor y, por lo tanto, par.

Estos son los tipos más comunes de motores de AC e importantes en la industria debido a su capacidad de carga con motores de inducción monofásicos que se utilizan principalmente para cargas más pequeñas, como los utilizados en electrodomésticos, mientras que los motores de inducción trifásicos se usan más en aplicaciones industriales como compresores, bombas, sistemas de transporte y equipos de elevación.

Motores de DC (Corriente directa):

Los motores de DC fueron el primer tipo de motor ampliamente usado y los costos iniciales de los sistemas (motores y accionamiento) tienden a ser típicamente menores que los sistemas de AC para unidades de baja potencia, pero con mayor potencia los costos generales de mantenimiento aumentan y tendrían que tomarse en consideración.

La velocidad de los motores de DC se puede controlar variando la tensión de alimentación y están disponibles en una amplia gama de voltajes, sin embargo, los más populares son 12 y 24 V, y algunas de las ventajas son:

• Fácil instalación
• Control de velocidad en un amplio rango
• Inicio rápido, parada, inversión y aceleración
• Alto par de arranque
• Curva de par lineal de velocidad
• Los motores de corriente continua son ampliamente utilizados y se pueden usar desde herramientas y electrodomésticos pequeños hasta vehículos eléctricos, ascensores y montacargas.

Los dos tipos comunes de motores eléctricos de DC son:

Con «escobillas» (Cepillados):

Estos son el tipo de motor más tradicional y se utilizan generalmente en aplicaciones sensibles a los costos, donde el sistema de control es relativamente simple, como en aplicaciones de consumo y equipos industriales más básicos, este tipo de motores se pueden descomponer como:

Serie Wound: aquí es donde el devanado de campo se conecta en serie con el devanado del rotor y el control de velocidad varía la tensión de alimentación; sin embargo, este tipo ofrece un control de velocidad deficiente y, a medida que aumenta el par motor, disminuye la velocidad. Las aplicaciones incluyen automotriz, montacargas, elevadores y grúas, ya que tiene un alto par de arranque.

Shunt Wound : este tipo tiene una fuente de alimentación y el devanado de campo está conectado en paralelo con el devanado del rotor y puede proporcionar un par elevado, sin reducción de velocidad al aumentar la corriente del motor. Tiene un nivel medio de par de arranque con velocidad constante, por lo que es adecuado para aplicaciones que incluyen tornos, aspiradoras, transportadores y rectificadoras.

Compound Wound : es un acumulado de Serie y Shunt, donde la polaridad del devanado de la derivación es tal que se agrega a los campos de la serie. Este tipo tiene un alto par de arranque y funciona sin problemas si la carga varía ligeramente y se usa para impulsar compresores, bombas centrífugas de cabeza variable, rotativas, sierras circulares, cizallas, elevadores y transportadores continuos.

Imán permanente : como su nombre lo indica, en lugar de electroimán, se utiliza un imán permanente que se utiliza en aplicaciones donde se requiere un control preciso y un bajo par de torsión, como en robótica, servosistemas.

Sin escobillas:

Los motores sin escobillas alivian algunos de los problemas asociados con los motores cepillados más comunes (vida útil corta para aplicaciones de alto uso) y son mecánicamente mucho más simples en el diseño (sin cepillos). El controlador del motor utiliza sensores de efecto Hall para detectar la posición de los rotores y, utilizando esta opción, el controlador puede controlar con precisión el motor a través de la corriente en las bobinas del rotor para regular la velocidad.

Las ventajas de esta tecnología son su larga vida, poco mantenimiento y alta eficiencia (85-90%), mientras que las desventajas son mayores costos iniciales y controladores más complicados.

Estos tipos de motores se usan generalmente en control de velocidad y posición con aplicaciones tales como ventiladores, bombas y compresores, donde se requiere confiabilidad y robustez.

Este diseño se utiliza principalmente en el control de posición de bucle abierto, con usos desde impresoras hasta aplicaciones industriales tales como equipos de selección y colocación de alta velocidad.