motor elèctric

m
Electrònica i informàtica
Tecnologia

Màquina elèctrica que converteix l’energia elèctrica en mecànica.

Segons el tipus de corrent elèctric amb què funcionen cal distingir entre motors de corrent continu i motors de corrent altern. Els motors de corrent continu, essencialment anàlegs a les dinamos (dinamo), són alimentats amb corrent continu mitjançant l’excitació adequada (màquina elèctrica). Per a l’engegada hom disposa sovint d’un reòstat d’engegada en sèrie amb l’induït, a fi de limitar el corrent inicial. La velocitat d’aquests motors pot ésser variada regulant el flux inductor o bé la tensió de l’induït per diversos procediments (per exemple, mitjançant tiristors). Els motors de corrent altern, els més emprats actualment, poden ésser síncrons o asíncrons. Els primers, que funcionen segons el principi de les màquines síncrones, són poc corrents i només són emprats en casos especials; per contra, els motors asíncrons, anomenats correntment d’inducció, constitueixen el tipus de motor elèctric més usual. Poden ésser monofàsics o trifàsics, segons el tipus de corrent altern amb què són alimentats.

Els motors més emprats són els trifàsics asíncrons, a causa de llur simplicitat constructiva i la poca feina de manteniment i perquè són els de preu més baix a igualtat de potència. Són constituïts per una corona tabular de xapes magnètiques empilades, amb ranures a l’interior, on van allotjats els conductors que formen l’enrotllament (conjunt que forma l’estator o inductor); a l’interior, concèntric amb l’estator, hi ha un cilindre, fet també de xapes magnètiques empilades i muntat sobre l’eix de gir del motor, anomenat rotor, que té unes ranures on hi ha els conductors que formen l’enrotllament induït, el qual ha d’estar sempre tancat sobre si mateix, en curtcircuit. La majoria de vegades aquest enrotllament és en gàbia d’esquirol, però també pot ésser bobinat. L’enrotllament inductor és connectat a la línia trifàsica d’alimentació (3 fils), i en passar el corrent per les bobines es crea un camp magnètic giratori que produeix uns corrents en els conductors de l’enrotllament induït, els quals reaccionen amb el camp magnètic original i produeixen unes forces mecàniques en aquests conductors que fan girar l’induït i, per tant, l’eix del motor. De fet és com si el camp magnètic giratori arrossegués l’induït. Els motors monofàsics asíncrons són de construcció i de funcionament anàlegs als trifàsics, però són alimentats amb corrent monofàsic (2 fils) i tenen un enrotllament inductor auxiliar per a l’engegada. Llur rendiment i llurs característiques són inferiors als dels trifàsics, i per això només són emprats per a potències petites, com és el cas dels aparells electrodomèstics.

L’engegada dels motors d’inducció pot ésser feta de diverses maneres. En els de rotor en gàbia d’esquirol és corrent d’emprar la commutació estrella- triangle (λ Δ) manual o automàtica, però en els de rotor bobinat, a més d’aquest sistema, és possible de fer-ho mitjançant un reòstat d’engegada connectat al rotor a través d’uns anells col·lectors. Aquests procediments són aplicables als motors trifàsics, però no als monofàsics, que necessiten un enrotllament auxiliar d’engegada, perquè en aquests no hi ha de fet cap camp giratori, sinó un camp alternatiu fix en l’espai. Hi ha motors asíncrons de dues velocitats o de més, que es basen en el canvi del nombre de pols de l’estator. Bé que hi ha alguns procediments per a fer variar la velocitat dels motors asíncrons (reòstats, tiristors, etc.), no resulten gaire satisfactoris, i per això la regulació de la velocitat no sol ésser freqüent en aquests motors; en els casos en què cal variar-la, hom empra els motors de col·lector, que poden ésser polifàsics o monofàsics; un tipus d’aquests són els motors de repulsió.

Hi ha també motors que poden funcionar indistintament amb corrent continu o altern (motors universals), els quals només són emprats per a potències petites. El motor lineal d’inducció està constituït per dues armadures paral·leles i pot ésser considerat, molt esquemàticament, com el desenrotllament sobre un pla d’un motor asíncron trifàsic. Hom l’utilitza en certs òrgans d’asserviment, en cadenes de muntatge, en instal·lacions de tracció elèctrica, en propulsió de trens suspesos per levitació magnètica, etc.

Un tipus especial de motor elèctric és el motor de pas a pas que és un actuador electromagnètic incremental que converteix un tren d’impulsos d’entrada en una sèrie de moviments incrementals (passos) de, normalment, 30°, 45°, o 90°. El nombre de passos del motor és igual al d’impulsos. Els principis del seu funcionament són molt variats. Els motors de pas a pas més comuns són els de reluctància variable i els d’imant permanent. La seva anàlisi matemàtica és molt complexa, per causa del seu caràcter no lineal. La seva aplicació s’ha estès al comandament numèric de màquines eines, l’accionament d’equips perifèrics d’ordinador, etc.

Funcionament d’un motor elèctric