Motor eléctrico
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que convierte la energía eléctrica en energía mecánica . La mayoría de los motores eléctricos operan a través de la interacción entre el campo magnético del motor y la corriente eléctrica en un devanado de alambre para generar fuerza en forma de torque aplicado en el eje del motor. Los motores eléctricos pueden funcionar con fuentes de corriente continua (CC), como baterías o rectificadores , o con fuentes de corriente alterna (CA), como una red eléctrica, inversores o generadores eléctricos. Un generador electrico es mecánicamente idéntico a un motor eléctrico, pero funciona con un flujo de potencia inverso, convirtiendo la energía mecánica en energía eléctrica.
Los motores eléctricos pueden clasificarse según consideraciones como el tipo de fuente de alimentación, la construcción interna, la aplicación y el tipo de salida de movimiento. Además de los tipos de CA versus CC, los motores pueden ser con escobillas o sin escobillas , pueden ser de varias fases (ver monofásico , bifásico o trifásico ) y pueden ser refrigerados por aire o por líquido.
Los motores de uso general con dimensiones y características estándar proporcionan una potencia mecánica conveniente para uso industrial. Los motores eléctricos más grandes se utilizan para aplicaciones de propulsión de barcos, compresión de tuberías y almacenamiento por bombeo con potencias que alcanzan los 100 megavatios. Los motores eléctricos se encuentran en ventiladores industriales, sopladores y bombas, máquinas herramienta, electrodomésticos, herramientas eléctricas y unidades de disco. Se pueden encontrar pequeños motores en relojes eléctricos. En ciertas aplicaciones, como en el frenado regenerativo con motores de tracción , los motores eléctricos se pueden usar en reversa como generadores para recuperar energía que de otro modo se podría perder como calor y fricción.
Los motores eléctricos producen una fuerza ( par ) lineal o giratoria destinada a impulsar algún mecanismo externo, como un ventilador o un ascensor. Un motor eléctrico generalmente está diseñado para rotación continua o para movimiento lineal en una distancia significativa en comparación con su tamaño. Los solenoides magnéticos también son transductores que convierten la energía eléctrica en movimiento mecánico, pero pueden producir movimiento en una distancia limitada.
Los motores eléctricos son mucho más eficientes que el otro motor principal utilizado en la industria y el transporte, el motor de combustión interna (ICE); Los motores eléctricos suelen tener una eficiencia superior al 95%, mientras que los ICE están muy por debajo del 50%. También son livianos, físicamente más pequeños, mecánicamente más simples y más baratos de construir, pueden proporcionar un par instantáneo y constante a cualquier velocidad, pueden funcionar con electricidad generada por fuentes renovables y no emiten carbono a la atmósfera. Por estas razones, los motores eléctricos están reemplazando a la combustión interna en el transporte y la industria, aunque su uso en vehículos está limitado actualmente por el alto costo y el peso de las baterías que pueden dar suficiente autonomía entre cargas.
Antes de los motores electromagnéticos modernos, se investigaron los motores experimentales que funcionaban por fuerza electrostática. Los primeros motores eléctricos fueron simples dispositivos electrostáticos descritos en experimentos del monje escocés Andrew Gordon y el experimentador estadounidense Benjamin Franklin en la década de 1740. [2] [3] El principio teórico detrás de ellos, la ley de Coulomb , fue descubierto pero no publicado por Henry Cavendish en 1771. Esta ley fue descubierta independientemente por Charles-Augustin de Coulomb en 1785, quien la publicó de modo que ahora se conoce con su nombre. [4] Debido a la dificultad de generar los altos voltajes que requerían, los motores electrostáticos nunca se utilizaron con fines prácticos.
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