Un motor puede describirse como un dispositivo que convierte la energía cinética en energía eléctrica. El proceso de conversión de electricidad en un motor también se conoce como inducción. La corriente eléctrica inducida en el rotor de un motor da como resultado un par (potencia) producido. Este par es proporcional a la velocidad de rotación del rotor y el campo magnético dentro del estator. La velocidad diferencial de un motor NEMA de diseño B suele estar entre el 1 % y el 2 % a plena carga.
Para elegir el mejor tipo de motor para su aplicación, asegúrese de considerar su voltaje de arranque. El voltaje del motor debe ser superior al 10% de su salida nominal si se controla con control de arranque directo en línea. Si esta tensión es inferior, el motor no producirá el par necesario. Por esta razón, es importante comprender cómo difieren entre sí los diferentes tipos de voltajes y corrientes de arranque. Una vez que haya determinado qué tipo de motor es el adecuado para su aplicación, puede comenzar a comprar.
Hay dos tipos principales de motores eléctricos: los de corriente continua y los síncronos. Los motores de CC requieren una alineación magnética inversa para funcionar. El conmutador conecta dos contactos de suministro al rotor. Esta inversión de la polaridad es necesaria para que el rotor gire. Por lo general, se usan para aplicaciones de baja potencia y se encuentran comúnmente en herramientas pequeñas, elevadores y vehículos eléctricos. Hay algunas diferencias entre los dos tipos, pero la principal diferencia es el tipo de motor.
En términos de eficiencia, un motor de CC puede ser muy eficiente. Si está conectado a una red eléctrica, puede ser un desafío. Un VFD puede resolver este problema controlando los voltajes y las corrientes que se le suministran. Estos VFD generalmente se componen de tres secciones. La primera sección de cada uno es el rectificador, seguido de un filtro con almacenamiento de energía y un inversor. Funcionan ajustando el voltaje y las corrientes suministradas al motor.
Otro tipo de motor eléctrico es el motor de reluctancia. Este tipo de motor utiliza un devanado de CC distribuido y funciona sin velocidad síncrona. Un motor de reluctancia tiene una armadura, un estator y un conjunto de escobillas de conmutador. La función de un motor de reluctancia es repeler polos similares en un dispositivo de hierro. El conjunto de escobillas del conmutador de un motor de reluctancia genera un campo magnético interno.
Un inversor utiliza tecnología de modulación de ancho de pulso (PWM) para regular el voltaje y la frecuencia de las señales de salida al motor. En este sistema, un microprocesador controla la sincronización y el funcionamiento del inversor para regular el voltaje y la frecuencia. El ancho y la duración de los pulsos determinan el voltaje promedio suministrado al motor. La frecuencia de las ondas de salida depende de la frecuencia con la que se produzcan transiciones positivas en determinados intervalos. La figura 7.23 muestra una forma de onda PWM típica.
Un motor lineal es similar a un motor trifásico pero genera movimiento de traslación directamente. Como sugiere su nombre, este tipo es análogo al rotor de un motor trifásico. El estator se vuelve plano durante la distancia de viaje. Un campo magnético se desarrolla a lo largo del camino plano. El rotor del motor lineal es atraído por el campo magnético que se mueve longitudinalmente en el estator. La función del motor se traduce entonces en movimiento.