Instituto Tecnolgico de Quertaro

Serrano Lorenc Diego Alberto

Mquinas Elctricas

5/Junio/2015Motores Especiales

ProfesorCeballos Soto Francisco

Motores EspecialesExisten otros motores, por ejemplo los de reluctancia y de histresis, estos se ocupan en ciertas actividades o aplicaciones especiales. Estos motores difieren, de los que vimos durante el semestre, en la construccin del rotor, pero utilizan el mismo diseo para el estator. Al igual que los motores de induccin estos se pueden construir con estatores monofsico o trifsico.Tambin en esta categora de motores especiales podremos encontrar los motores de avance paso a paso. Estos motores necesitas un estator polifsico, pero no necesitan de una fuente de potencia trifsica. Y por ltimo veremos el motor de corriente directa pero sin escobillas, funciona con una fuente de potencia de CD.Motores de reluctanciaEstos motores son aquellos que para operar dependen del par de reluctancia. Este ltimo es el par inducido en un objeto de hierro en presencia de un campo magntico externo, esto provoca que el objeto se alinee con el campo magntico del exterior. Este par se debe a que el campo exterior induce un campo magntico interno en el objeto hierro y el par parece entre los dos campos, haciendo que el objeto gire hasta que se alinee con el campo externo. Para que se produzca un par de reluctancia en un objeto, se debe extender a lo largo de los ejes en ngulos que correspondan con los ngulos de los polos adyacentes.

Rotor de un motor de reluctancia conmutado

Se pude construir un motor de reluctancia de autoarranque que opere a velocidad sncrona hasta que se exceda si par de reluctancia por medio de la modificacin del rotor de un motor de induccin. El estator puede ser monofsico o trifsico. Motores de Histresis El rotor de un motor de histresis es un cilindro liso de material magntico sin dientes, protuberancias ni devanados. El estator del motor pude ser monofsico o trifsico; en el primer caso, se debe usar un capacitor permanente con devanado auxiliar para suministrar un campo magntico tan uniforme como sea posible, puesto que as se reduce en gran medida las prdidas del motor.Cuando se le aplica una corriente trifsica (o monofsica con devanado auxiliar) al estator del motor, aparece un campo magntico giratorio dentro de la mquina. Este campo giratorio magnetiza el metal del rotor e induce polos dentro de l.Cuando el motor opera por debajo de la velocidad sncrona, hay dos fuentes de par dentro de l. La mayora del par los produce la histresis. Cuando el campo magntico del estator barre alrededor de la superficie del rotor, el flujo de este no lo puede seguir exactamente puesto que el metal del rotor tiene una gran prdida por histresis. Mientras ms grande sea sta, mayor ser el ngulo por el que el camp del rotor estar en retraso con el camp del estator. Debido a que el estator y el rotor tienen campos diferentes, se producir un par finito en el motor.El campo del estator producir corrientes parasitas en el rotor. Mientras ms grande sea el movimiento entre el campo del estator y del rotor, mayores sern las corrientes parasitas y el par de corriente parsita.Cuando el motor llega a velocidad sncrona, el flujo del estator deja de barrer a travs del rotor y ste acta como imn permanente. Entonces, el par inducido en el motor es proporcional al ngulo entre el campo magntico del rotor y del estator, hasta un ngulo mximo delimitado por la histresis en el rotor. Se puede construir un motor de histresis muy pequeo con estator de polos sombreados para crear un motor sncrono de baja potencia y de autoarranque. Se usa como el mecanismo accionador de los relojes elctricos. Motores de avance paso a pasoEs un tipo de motor sncrono diseado para girar a cierto nmero especfico de grados por cada pulso elctrico que recibe su unidad de control. Los pasos tpicos son de 7.5 a 15 grados por pulso. Estos motores se utilizan en muchos sistemas de control, puesto que pueden controlar precisamente la posicin de un eje u otra pieza de la maquinaria.

Es muy fcil construir un motor de avance paso a paso con un tamao de paso ms pequeo si se incrementa el nmero de polos del motor. Hay dos tipos de motores paso a paso, difieren entre s solo por la construccin del rotor, uno est constituido por un imn permanente y el otro es de reluctancia. El primero pude producir ms par que el de reluctancia. A menudo estos motores se fabrican con un devanado del estator de cuatro fases en lugar del devanado del estator trifsico que se describi previamente. Un devanado del estator de cuatro fases reduce los pasos entre pulsos de 60 grados elctricos a 45 grados elctricos. Un motor de avance paso a paso de reluctancia puede producir ms par con un devanado del estator de cuatro fases que con un devanado del estator trifsico. Motores de cd sin escobillasLos motores de CD convencionales se utilizan tradicionalmente en aplicaciones donde se tienen fuentes de potencia de CD, como en los aviones o automviles. Sin embargo, los motores de CD pequeos de estos tipos tienen varias desventajas. La principal es la generacin excesiva de chispas y el desgaste de las escobillas. Los motores de CD veloces y pequeos son demasiado compactos como para usar devanados de compensacin e interpolos, por lo que la reaccin del inducido y los efectos L di/dt tienden a producir chispas en las escobillas del conmutador. Adems, la alta velocidad de rotacin de este tipo de motores provoca un desgaste excesivo de las escobillas y requiere mantenimiento recular cada pocos miles de horas. Si los motores deben funcionar en un ambiente de baja presin, el desgaste de las escobillas puede ser de tal magnitud que se tienen que reemplazar despus de poco menos de una hora. Los componentes bsicos de este tipo de motores son:1) Rotor de imn permanente2) Estator con un devando de tres, cuatro o ms fases3) Sensor de posicin del rotor4) Circuito equivalente para controlar las fases del devanado del rotorUn motor de este tipo funciona por medio de la energizacin de una bobina del estator a la vez que con un voltaje de cd constante. Cuando se enciende una bobina, se produce un campo magntico y se produce un par en el rotor dado. Solo estn disponibles en tamaos pequeos de hasta 20 W, pero tienen muchas ventajas debido a la gama de tamaos con que se cuenta. Ventajas1) Eficiencia alta2) Lara vida til3) Poco mantenimiento4) Poco ruido de radio frecuencia 5) Velocidades muy altasLa principal desventaja es que son muy caros en comparacin a los motores de CD con escobillas.