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Motores de corriente continua y alterna: selección y estudio de la aplicación

Tras hablarte de las diferencias entre los motores con escobillas y brushless, tratamos en profundidad uno de los aspectos que más condicionan el diseño de una pequeña solución de accionamiento: la selección de motores de corriente continua (motores CC) y motores de corriente alterna (motores AC). En función de las necesidades del movimiento que busquemos (velocidad o rpm, fuerza de arranque, potencia, par motor o N.m, etc.) y de las propiedades de cada uno de estos motores, apostaremos por uno u otro motor. Esperamos que te sirvan nuestros consejos.

 

Clasificación de los motores de corriente continua y alterna

Para empezar, nos situaremos entre las distintas opciones que encontrarás en tu búsqueda de motores eléctricos:

1. Motores de corriente continua o corriente directa (CC/CD)

Estos motores se clasifican por la forma de conexión de sus bobinas inductoras e inducidas.

Podemos encontrar:

  • Motor de excitación independiente
  • Motor en serie
  • Motor en derivación o motor Shunt
  • Motor Compound

2. Motores de corriente alterna (CA)

Su clasificación viene dada por su velocidad de giro, en número de fases de alimentación y por el tipo de rotor.

Según su velocidad de giro pueden ser:

  • Síncronos
  • Asíncronos

Según el número de fases de alimentación distinguimos:

  • Monofásicos:
  • Trifásicos:
  • Bifásicos

Según el tipo de rotor:

  • Motores con anillos rozantes
  • Motores con colector
  • Motores con jaula de ardilla

¿Qué aspectos son más importantes a la hora de seleccionar motores eléctricos DC o AC?

Antes de que un responsable de compras inicie la tarea de seleccionar motores eléctricos para un proyecto, deberá de conocer muy bien los parámetros principales que rodean a la aplicación. Estos aspectos son:

 

  • Tipo de arranque

Debemos estudiar el número y características de los arranques. Hay máquinas que requieren una fuerza de arranque que un motor no es capaz de soportar.

  • Carga

Consideraremos aquí su funcionamiento en carga o en vacío. En carga el motor está arrastrando cualquier objeto o soportando una resistencia externa (la carga) que le obliga a absorber energía mecánica. Así pues, en este caso, el par resistente se debe a factores internos y externos. Mientras, un motor funciona en vacío, cuando no arrastra ningún objeto, ni soporta resistencia externa alguna. El eje gira libre y la resistencia se encuentra en factores internos.

  • Par motor

Este dato nos va a dar la capacidad de arrastre del motor. En cualquier aplicación donde busquemos un movimiento o desplazamiento este parámetro será clave.

Este artículo te interesa: potencia y par motor: qué son y en qué se diferencian

  • Potencia eléctrica absorbida por el motor (en kW)

Cuando la eficiencia es un factor clave para tu proyecto, deberás ponderar el nivel de potencia eléctrica que absorbe el motor en su funcionamiento.

  • Rendimiento

Deben estudiarse las pérdidas de energía que pueda sufrir el motor debido a factores externos (humedad, temperatura ambiental, propiedades de los materiales, etc) e internos (propiedades de los materiales, motores con escobillas o o brushless).

  •  Variaciones y desarrollo del régimen de giro

Existen muchos aspectos que pueden condicionar la velocidad de giro. Si nuestra aplicación necesita trabajar en múltiples velocidades, deberemos apostar por soluciones de accionamiento más versátiles

 

Aprende a mejorar tu selección de motores DC y AC con esta guía básica.

 

¿Cuáles son las aplicaciones de los motores de corriente alterna?

  • Siempre que requiramos regular la velocidad de giro, necesitaremos contar con convertidores de frecuencia, lo que dificulta el proceso de selección.
  • Son idóneos para proyectos en los que no se trabaja con un movimiento estable y de velocidad fija.
  • No son aptos para aplicaciones donde se necesiten velocidades muy bajas.
  • En el caso de que tu aplicación exija el máximo rendimiento y entrega de par, los motores alternos serán una buena elección.
  • El precio es otro factor que puede hacer que te decantes por esta solución. Dado que su fabricación es más sencilla, los precios de estos motores son más reducidos respecto a los motores DC
  • Por último, otro aspecto diferenciador es que pueden ser monofásicos y trifásicos, mientras que los motores cc solo son monofásicos

Aplicación de ejemplo

Maquinaria industrial como máquinas para realizar bobinado de hilos.

Es estas aplicaciones se requiere un movimiento continuo y un bajo par. Al utilizar corrientes industriales, se usan motores de corriente alterna para simplificar este tipo de máquinas y que dispongan de menos componentes.

 

¿Cuándo es mejor optar por motores de corriente continua?

  • En aplicaciones que requieran una gran fuerza de giro en el arranque del motor. Gracias a su alto torque de arranque, los motores DC son más adecuados aquí. Debido a que su torque es elevado, rompen la inercia que puede ejercer la carga a desplazar durante el arranque.
  • Siempre que necesites versatilidad. A través de aplicaciones externas que emplean electrónica de control, es posible modificar su corriente para reducir o aumentar el torque que entrega y velocidad de giro. Por otro lado, nos ofrecen buenos resultados, tanto en aplicaciones de baja potencia, como en aplicaciones de alta potencia.
  • En casos en los que necesites alimentar piezas, maquinarias o dispositivos que jueguen con la potencia en su operación.
  • En proyectos donde prima la carga sobre la precisión del movimiento, estos motores pueden ofrecerte mejores resultados.

Ejemplo de aplicación

Apertura de ventanas en granjas, caso de éxito de CLR dentro de las tecnologías que mejoran la productividad en el sector ganadero.

En este proyecto, se necesita un alto par inicial para iniciar el desplazamiento de la ventana. Se controla el movimiento mediante placas electrónicas para abrir un mayor o menor ángulo dependiendo de la temperatura.

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Uso de motores AC DC en reductores de velocidad

La selección de motores AC y DC es uno de los procesos más críticos a la hora de diseñar y calcular una solución de accionamiento electromecánica. Por esta razón, si tienes entre manos un proyecto de esta índole es importante que cuentes con el asesoramiento o colaboración de empresas fabricantes de motorreductores como CLR. Aquí lo interesante es que su experiencia puede ponerse al servicio de tu proyecto, buscando la solución que te ofrezca el mejor rendimiento, fiabilidad y precisión: motor 12v, motor 24v, motor paso a paso

En concreto, CLR fabrica motorreductores a medida desde el diseño a la fabricación, pasando por todo lo relacionado con el proceso de industrialización. Con un equipo de ingeniería formado por Project Managers e ingenieros mecánicos de alta capacitación, la empresa dispone de un gran know how al servicio de cada cliente y cada proyecto.

De hecho, con la intención de transmitir este conocimiento y ayudar a nuestros clientes, CLR dispone de una guía básica que te ayudará en la tarea de seleccionar motores para pequeños accionamientos. Descarga ya la tuya haciendo clic en la imagen.

 

1 comentario en “Motores de corriente continua y alterna: selección y estudio de la aplicación

  1. Me ha parecido un post muy interesante, deja totalmente cuando debes usar motores de corriente contínua y cuando no,
    Muchas gracias!!

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