Descubra cómo funcionan los motores de AC, sus componentes y tipos, y cómo la interacción de campos magnéticos genera movimiento.
Introducción
Los motores de corriente alterna (AC, por sus siglas en inglés) son un componente integral en muchas aplicaciones industriales y domésticas. Son capaces de convertir la energía eléctrica en mecánica, impulsando un amplio espectro de maquinaria y equipos. A continuación, vamos a explorar cómo funcionan estos motores.
Principios básicos de la corriente alterna (AC)
Para entender cómo funcionan los motores de AC, primero debemos entender qué es la corriente alterna. AC es una forma de corriente eléctrica en la que la dirección del flujo de electricidad cambia periódicamente. En otras palabras, la corriente fluye en una dirección y luego en la opuesta, repitiéndose este ciclo de manera continua.
Componentes de un motor de AC
- Estator: Es la parte estacionaria del motor y está compuesta por un conjunto de bobinas de cable (conocidas como «bobinas de campo») que se encuentran encastradas en un anillo de metal.
- Rotor: Es la parte giratoria del motor. Existen varios tipos de rotores, pero todos funcionan con el mismo principio básico.
- Cojinetes: Soportan al rotor y permiten que gire suavemente.
Funcionamiento de un motor de AC
El motor de AC opera basándose en dos principios de la física: la ley de Faraday de inducción electromagnética, que establece que un cambio en el campo magnético dentro de un circuito cerrado induce una corriente eléctrica, y la ley de Lorentz, que afirma que una corriente que pasa a través de un campo magnético experimenta una fuerza perpendicular al campo y a la dirección de la corriente.
En un motor de AC, la corriente alterna en el estator genera un campo magnético rotatorio. Este campo magnético cambia de dirección periódicamente, y la velocidad de cambio es lo que se conoce como frecuencia, medida en hertz (Hz). A medida que el campo magnético del estator cambia, induce una corriente en el rotor. Esto genera otro campo magnético alrededor del rotor, que interactúa con el campo magnético del estator.
Interacción de campos magnéticos
La interacción entre el campo magnético del estator y el campo magnético del rotor provoca que este último sea empujado y comience a girar. Este fenómeno se denomina «torque electromagnético» y es la base del movimiento en los motores de AC.
Tipo de motores de AC
- Motor de inducción: En este tipo de motor, la corriente del rotor no está conectada a una fuente de alimentación eléctrica. En su lugar, se induce en el rotor a través del campo magnético rotatorio del estator.
- Motor síncrono: A diferencia del motor de inducción, el rotor del motor síncrono se mueve a la misma velocidad que el campo magnético del estator.
- Motor universal: Es un tipo de motor que puede funcionar tanto con corriente continua (DC) como alterna (AC).
Conclusión
En resumen, los motores de AC aprovechan las propiedades cambiantes de la corriente alterna para generar un campo magnético rotatorio en el estator. Este campo induce una corriente en el rotor, lo que a su vez genera un campo magnético propio que interactúa con el campo del estator. Esta interacción de campos magnéticos crea un torque electromagnético que impulsa el movimiento del rotor. Dependiendo de cómo se conecta y se alimenta el rotor, obtenemos diferentes tipos de motores de AC: de inducción, síncrono o universal. La comprensión de estos principios y su aplicación en los motores de AC es esencial para apreciar la amplia gama de aplicaciones que estos motores tienen en la vida cotidiana.
