La conversió d’energia d’elèctrica a mecànica va ser explicada per Michael Faraday, científic britànic l’any 1821. La conversió d’energia es pot fer disposant un conductor que transporta corrent dins d’un camp magnètic. Per tant, el conductor comença a girar a causa del parell generat a partir del camp magnètic i del corrent elèctric. Un científic britànic William Sturgeon va ser dissenyat una màquina de corrent continu l'any 1832 segons la seva llei. Tot i això, era car i no era adequat per a cap aplicació. Finalment, doncs, el primer motor elèctric Va ser inventat l'any 1886 per Frank Julian Sprague.
Què és un motor elèctric?
Es pot definir un motor elèctric tal com és un tipus de màquina s’utilitza per convertir l’energia elèctrica i mecànica. La majoria dels motors funcionen a través del comunicació entre el corrent elèctric i el camp magnètic del bobinatge del motor per generar força en forma de rotació de l’eix. Aquests motors poden ser activats per una font de corrent continu o una font de corrent altern. Un generador és mecànicament el mateix que un motor elèctric, però, funciona en la direcció oposada canviant l’energia mecànica a l’energia elèctrica. A continuació es mostra el diagrama del motor elèctric.
La classificació dels motors elèctrics es pot fer en funció de consideracions com el tipus de Font d'alimentació , construcció, tipus de sortida de moviment i aplicació. Són de tipus CA, tipus CC, sense escombretes, raspallades, tipus fase com monofàsica, dues o tres fases, etc. Els motors amb característiques i dimensions típiques poden proporcionar una potència mecànica adequada per utilitzar en indústries. Aquests motors són aplicables a bombes, ventiladors industrials, màquines eina, bufadors, eines elèctriques, unitats de disc.
motor elèctric
Construcció de motors elèctrics
La construcció del motor elèctric es pot fer mitjançant el rotor, els coixinets, l’estator, el buit d’aire, els bobinats, el commutador, etc.
construcció-motor-elèctric
Rotor
El rotor d’un motor elèctric és la part mòbil i la funció principal d’aquest és fer girar l’eix per generar la potència mecànica. Generalment, el rotor inclou conductors disposats a transportar corrents i que es comuniquen amb el camp magnètic de l’estator.
Rodaments
Els coixinets del motor donen principalment suport al rotor per activar el seu eix. L’eix del motor s’expandeix amb l’ajut dels coixinets fins a la càrrega del motor. Com que les forces de càrrega s’utilitzen fora del coixinet, la càrrega es coneix com sobresort.
Estator
L’estator del motor és la part inactiva del circuit electromagnètic. Inclou imants permanents o bobinats. L'estator es pot construir amb diferents làmines de metall fines que es coneixen com a laminacions. S’utilitzen principalment per reduir les pèrdues d’energia.
Espai d'aire
El buit d’aire és l’espai entre l’estator i el rotor. L'efecte de la bretxa d'aire depèn principalment de la bretxa. És la principal font del baix factor de potència del motor. Una vegada que l’espai d’aire augmenta entre l’estator i el rotor, també augmenta el corrent d’imantació. Per aquest motiu, el buit aeri hauria de ser menor.
Bobinatges
Els bobinatges dels motors són cables que es col·loquen a l'interior de les bobines, generalment cobertes al voltant d'un nucli magnètic de ferro flexible per fer pols magnètics mentre s'energia amb el corrent. Per a bobinatges del motor , el coure és el material més utilitzat. El coure és el material més comú per als bobinats i també s’utilitza alumini, tot i que hauria de ser sòlid per portar amb seguretat una càrrega elèctrica similar.
Conmutador
El commutador és un mig anell del motor fabricat amb coure. La funció principal d’això és enllaçar els raspalls cap a la bobina. Els anells del commutador s’utilitzen per assegurar que el flux de direcció del corrent dins de la bobina s’inverteix cada mig temps, de manera que la superfície de la bobina sovint s’empeny cap amunt i l’altra superfície de la bobina s’empeny cap avall.
Funcionament del motor elèctric
Bàsicament, la majoria dels motors elèctrics funcionen amb els electromagnètics principi d’inducció No obstant això, hi ha diferents tipus de motors que utilitzen altres mètodes electromecànics, és a dir, l'efecte piezoelèctric i la força electrostàtica.
El principi bàsic de funcionament dels motors electromagnètics pot dependre de l'energia mecànica que funciona sobre el conductor mitjançant el flux de corrent elèctric i es col·loca dins del camp magnètic. La direcció de la força mecànica és perpendicular al camp magnètic i al conductor i al camp magnètic.
Tipus de motors elèctrics
Actualment, els motors elèctrics més utilitzats inclouen principalment motors de corrent altern i motors de corrent continu
AC Motor
Motors de corrent altern es classifiquen en tres tipus: motors d’inducció, síncrons i lineals
- Motors d’inducció es classifiquen en dos tipus: motors monofàsics i trifàsics
- Motors síncrons es classifiquen en dos tipus: la histèresi i els motors de reticència
DC Motor
Motors de corrent continu es classifiquen en dos tipus: motors autoexcitats i excitats per separat
- Els motors autoexcitats es classifiquen en tres tipus: motors de sèrie, compostos i derivats
- Els motors compostos es classifiquen en dos tipus: motors de derivació curta i llarga
Aplicacions del motor elèctric
Les aplicacions del motor elèctric inclouen les següents.
- Les aplicacions de motor elèctric inclouen principalment bufadors, ventiladors, màquines eina, bombes , turbines, eines elèctriques, alternadors, compressors, laminadors, vaixells, mudances, fàbriques de paper.
- El motor elèctric és un dispositiu essencial en diferents aplicacions, com ara equips de ventilació i refrigeració per calefacció per HVAC, electrodomèstics i vehicles de motor.
Avantatges del motor elèctric
Els motors elèctrics tenen diversos avantatges sempre que comparem amb motors normals que inclouen els següents.
- El cost principal d'aquests motors és baix en comparació amb els motors de combustible fòssil, però la potència nominal d'ambdós és similar.
- Aquests motors inclouen peces mòbils, de manera que la seva vida útil és més llarga.
- La capacitat d'aquests motors és de fins a 30.000 hores, ja que mantenim correctament. Per tant, cada motor requereix poc manteniment
- Aquests motors són extremadament eficients i permeten un control automàtic per a funcions d’arrencada i parada automàtiques.
- Aquests motors no fan servir combustible perquè no requereixen el manteniment de l’oli del motor, en cas contrari, el servei de bateria.
Inconvenients del motor elèctric
Els desavantatges d’aquests motors són els següents.
- Els motors elèctrics grans no es poden moure fàcilment i s’ha de tenir en compte la tensió i el subministrament de corrent exactes
- En algunes situacions, són obligatòries les expansions de línies costoses per a zones aïllades on l’energia elèctrica no és accessible.
- Normalment, el rendiment d’aquests motors és més eficient.
Per tant, es tracta de motor elèctric , i la seva principal funció és convertir l’energia elèctrica en mecànica. Aquests motors són molt silenciosos i còmodes, ja que utilitzen corrent altern per contra corrent continu. Aquests motors estan disponibles a qualsevol lloc on es pugui produir el moviment mecànic mitjançant corrent altern o corrent continu. Aquí teniu una pregunta sobre com fabricar un motor elèctric?
