Fundamentos Esenciales de Motores Eléctricos, Transformadores y Relevadores

Este documento proporciona una visión concisa sobre los principios, componentes y clasificaciones de los motores eléctricos, transformadores y relevadores, elementos fundamentales en la ingeniería eléctrica y electromecánica.

Motores Eléctricos: Tipos y Características

Motores de Corriente Alterna (CA)

• Características Generales: Tienen en común la potencia y su unidad de medida son los HP (Caballos de Fuerza).
• Clasificación y Aplicaciones: Se usan ampliamente en la industria, especialmente los motores trifásicos.
• Función del Capacitor: Los motores de corriente alterna suelen llevar un capacitor porque polariza la corriente o tensión, estableciendo fases y nivelando el flujo eléctrico.
• Características Específicas:
  • Asíncronos: El estator supera la velocidad del rotor.
  • Síncronos: Gira a la misma velocidad del rotor.
• Ventajas del Motor de Corriente Alterna:
  1. Diseño simple.
  2. Fiable.
  3. Bajo costo.
  4. Fácil de encontrar.

Motores de Corriente Directa (CD)

• Características Generales: Su unidad de medida principal son las RPM (Revoluciones Por Minuto).
• Aplicaciones y Propiedades: Se utilizan cuando se necesita precisión en la velocidad. Se apagan y tienen más fuerza, se frenan en seco y son adecuados para aplicaciones de elevación.

Componentes Comunes del Motor Eléctrico

• Rotor: Parte móvil del motor.
• Estator: Parte fija, unida a la carcasa.
• Carcasa: Parte externa que protege los componentes internos.

Unidades de Medida Adicionales

• El Torquímetro: Mide el torque o fuerza de apriete de tornillos o en algunos vehículos. Es considerada una de las medidas más precisas en ciertas aplicaciones.

Normativa

• Norma Americana de Motores: Los motores suelen guiarse por esta normativa para su diseño y fabricación.

Transformadores Eléctricos: Principios y Componentes

Función Principal del Transformador

Un transformador es un dispositivo que regula, reduce, dirige y transforma la energía eléctrica, permitiendo adaptar los niveles de voltaje y corriente según la necesidad.

Estructura Interna

• Bobinas: Consta de dos bobinas principales:
  • Primaria: Por donde entra la energía.
  • Secundaria: Por donde sale la energía transformada.
• Núcleo del Transformador: Es la parte metálica donde se enrolla el alambre (devanado), facilitando la transferencia de energía magnética entre las bobinas.

Clasificación de los Transformadores

Los transformadores se clasifican según diversos criterios:

1. Por la Operación: Relacionado con la energía o potencia que generan dentro del sistema eléctrico.
2. Por el Número de Fases: Monofásicos, trifásicos.
3. Por su Utilización.
4. En Función a las Condiciones de Servicio.
5. En Función de los Lugares de Instalación.
6. Tipo de Enfriamiento.

Componentes Esenciales

Los principales componentes de un transformador incluyen:

• Núcleo.
• Devanado.
• Sistema de enfriamiento.
• Tanque y accesorios.

Conceptos Relacionados

• Circuito Magnético: Sirve para conducir el flujo magnético generado.
• Devanados: Son los enrollamientos de alambre (generalmente de cobre o aluminio, según la necesidad) que crean el flujo magnético.
• Materiales de Aislamiento: Utilizados para evitar cortocircuitos y garantizar la seguridad, como cartón, porcelana, silicona y barnices.
• Protección de Circuitos: Elementos como los fusibles son esenciales para la protección de los transformadores.

Tipos de Transformadores por Aplicación

• De Potencia: Aumentan o reducen la potencia para transmisión a larga distancia.
• De Distribución: Distribuyen la energía a los consumidores finales.
• De Alimentación: Utilizados comúnmente en prácticas de clases o laboratorios.
• De Medida: Son muy precisos y se usan para medir voltajes y corrientes en sistemas de alta potencia.

Fases y Conexiones

• Fases de Salida: Se refieren a las salidas de corriente, como monofásico, trifásico, etc.
• Tipos de Conexiones:
  • Estrella-Estrella.
  • Estrella-Doble Estrella.
  • Estrella-Triángulo.

Tipos de Circuitos

En el contexto de la electricidad y el magnetismo, se distinguen:

• Campo Eléctrico: Relacionado con la transformación de energía.
• Campo Magnético: Asociado a imanes.
• Electromagnético: Combina las propiedades de los campos eléctrico y magnético.

Relevadores (Relés): Funcionamiento y Tipos

Definición y Origen

Un relevador o relé es un dispositivo electromecánico que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico. Fue creado por Joseph Henry.

Tipos de Relevadores

• Eléctricos.
• Industriales.
• De Corriente Alterna.
• Contactores: Controlan grandes potencias.
• Polarizados.
• De Estado Sólido: Comúnmente usados en la industria automotriz.

Principio de Funcionamiento

Se le aplica un voltaje a una bobina interna que activa un campo magnético, el cual a su vez acciona un interruptor para abrir o cerrar un circuito.

Componentes Clave

Los relevadores generalmente constan de:

• Entrada.
• Salida.
• Acoplamiento.