Guia Completa dels Motors Elèctrics: CC, CA i Tipus d'Inducció

Motors Elèctrics: Conversió d'Energia Electromecànica

Els motors elèctrics són convertidors electromecànics que transformen l’energia elèctrica que reben a través dels seus borns en energia mecànica que subministren a través de l’eix motor.

Motors de Corrent Continu (CC)

Transformen l’energia elèctrica que reben a través dels borns, en forma de CC, en energia mecànica que cedeixen a l’eix.

Els motors CC es fonamenten en la reversibilitat de les màquines de CC, que funcionen com a generadors quan se’ls subministra energia mecànica i com a motors quan se’ls subministra energia elèctrica. Per tant, el motor de CC té la mateixa constitució que la dinamo.

Les característiques d’aquest motor el fan adequat per a aplicacions en què:

• La velocitat s’hagi de mantenir constant amb grans variacions de càrrega.
• Es requereixi una regulació de la velocitat i del parell amb marges amplis.

Motor en Sèrie

De l’equació deduïm que la velocitat del motor en sèrie és inversament proporcional a la càrrega. El motor no pot treballar en buit, ja que el flux serà menyspreable i el motor s’embalarà perillosament, la qual cosa fa que es consideri un motor inestable.

Aquestes característiques particulars (parell d’engegada elevat i inestabilitat) el fan molt adequat per a aquells casos en què és necessari arrencar amb càrrega, com passa en tramvies.

Motor de Derivació o Shunt

El parell d’engegada és de prop d’ 1.5 a 2.5 vegades el parell nominal. En el moment d’engegar, la intensitat d’excitació ($I_d$) no varia i, per tant, tampoc influeix.

El motor shunt té una gran estabilitat de funcionament. Quan funciona en buit o a plena càrrega, la velocitat varia molt poc (entre un 5 i 10 %), ja que s’autoregula. Per aquestes característiques és molt adequat per a l’accionament de maquinària sotmesa a variacions de càrrega constants.

Motor Compound

El motor compound additiu reuneix propietats dels motors en sèrie i dels motors shunt. Presenta un parell d’engegada superior al del motor shunt, gràcies a l’enrotllament d'excitació en sèrie.

Té un marge de variació de velocitat més gran que el motor shunt i la velocitat disminueix en augmentar la càrrega, però no té el perill d’embalar-se quan funciona en buit gràcies a la presència del flux creat per l’enrotllament shunt.

Motors de Corrent Altern (CA)

Transformen l’energia que reben a través dels seus borns, en forma de CA, en energia mecànica que cedeixen a l’eix.

Tipus de Motors CA

• Motors Síncrons

  Es fonamenten en la reversibilitat de l’alternador i es caracteritzen perquè el seu rotor gira a la velocitat de sincronisme.

• Motors Asíncrons (o d'Inducció)

  Es fonamenten en l’acció que exerceix el camp magnètic giratori de l’estator sobre els corrents que indueix en el rotor, per aquest motiu s’anomenen motors d’inducció. Es caracteritzen perquè el seu rotor gira a una velocitat $n$ inferior a la de sincronisme $n_s$.

Motors d'Inducció Trifàsics

El motor asíncron trifàsic és el motor industrial per excel·lència. La seva construcció senzilla i robusta, l’absència de col·lector i l’adaptació del seu funcionament a les variacions brusques de càrrega mantenint una velocitat pràcticament constant fan del motor asíncron una màquina de funcionament molt fiable.