¿Cómo funciona un motor eléctrico? Explicación simple
Con el advenimiento de la movilidad eléctrica, el tema de los motores eléctricos también se está volviendo cada vez más importante. Pero, ¿cómo funciona un motor así? Te lo explicamos en este artículo.
¿Cómo funciona un motor eléctrico? Campos magnéticos y fuerza de Lorentz explicados
El motor eléctrico hace uso de una fuerza esencial de la naturaleza: la fuerza de Lorentz. Explicaremos cómo funciona esto y por qué un motor eléctrico puede hacerlo sobre la base de conceptos básicos simplificados antes de comenzar la construcción.
- Cada imán tiene dos polos: el polo norte y el polo sur. Las fuerzas magnéticas siempre actúan desde el polo norte al sur y sobre las llamadas sustancias ferromagnéticas (cobalto, hierro, níquel).
- Los materiales sólidos como el hierro siempre son atraídos por un imán. Sin embargo, si hay dos imanes, se aplica lo siguiente: los mismos polos se repelen entre sí (polos sur y sur, polos norte y norte): los polos diferentes se atraen entre sí (polos sur y norte).
- La electricidad también tiene dos polos diferentes. Hay un polo positivo y uno negativo aquí. Esto se llama carga eléctrica. Más significa que una partícula está cargada positivamente. Menos significa que una partícula tiene carga negativa.
- El efecto dentro de un campo magnético sobre una carga (más o menos) se llama fuerza de Lorentz. En pocas palabras: el polo norte magnético repele la carga positiva y atrae la carga negativa. El polo sur magnético atrae la carga positiva y repele la carga negativa.
- Todo motor eléctrico se basa en esto. Utiliza el efecto magnético de un imán permanente en un electroimán (que está energizado y tiene una carga).
Estructura y función del motor.
- El llamado estator está ubicado debajo de la carcasa de un motor eléctrico. Consiste en un campo magnético estable (imán permanente). Esto significa que los polos norte y sur tienen un lugar fijo y no son variables.
- El rotor (lat. Rotare = giro) está ubicado en el propio motor, está unido a un eje y, por lo tanto, puede girar. Su campo magnético eléctrico cambia constantemente: los polos norte y sur intercambian lugares. El rotor está rodeado por el estator.
- El ancla es el núcleo de hierro del rotor. Las bobinas del rotor, a través de las cuales fluye la corriente, se enrollan a su alrededor. El campo magnético cambiante se construye utilizando estas bobinas. Si la armadura es un imán permanente, no hay bobinas.
- El conmutador (también llamado cambiador de polos) se encuentra en el eje del rotor. La corriente fluye a través de él. La tarea del conmutador es girar el campo magnético del rotor y así intercambiar los polos. Esto siempre sucede cuando se alcanza una determinada posición. Los contactos deslizantes están unidos al conmutador, que suministra corriente al rotor.
- Si el motor eléctrico ahora está energizado, el campo magnético se acumula en el rotor. Solo entonces se convertirá en un electroimán giratorio.
- Según el principio descrito anteriormente de que los mismos polos siempre se repelen entre sí, el rotor comienza a girar. El conmutador siempre establece el campo electromagnético del rotor de modo que el polo norte del rotor y el polo norte del estator (análogos al polo sur) estén uno frente al otro. En pocas palabras, la polaridad del rotor cambia cada media vuelta. De lo contrario, el Polo Norte y el Polo Sur se enfrentarían y el motor se detendría.
- También hay una variante del motor eléctrico sin conmutador. Con los motores de CA, el campo magnético cambia al ritmo de la velocidad del rotor. Los mismos polos se enfrentan "automáticamente". En este caso, la estructura es algo diferente. Se conservan las partes básicas.
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