Motor eléctrico ¿Cómo funciona un motor eléctrico?
Lugosi21 de Abril de 2012
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¿ Qué es un motor eléctrico ?
En las actividades industriales y comerciales es necesario mover distintos procesos productivos, maquinaria y equipos diversos, como ventiladores, bandas transportadoras, bombas de agua, escaleras eléctricas,
compresores, taladros, es decir, un sinfín de aplicaciones mecánicas que requieren movimiento.
La forma más fácil de llevar a cabo ese movimiento es mediante un motor eléctrico.
La finalidad de los motores eléctricos es convertir la energía eléctrica, en forma de corriente continua o alterna, en energía mecánica apta para mover los accionamientos de todo tipo de máquinas.
Los motores eléctricos cubren toda la gama de aplicaciones que la sociedad
moderna exige, se encuentran tan pequeños como los usados en el giradiscos
de un DVD, tan cotidianos como el de una licuadora ; pero también los
hay tan grandes como los que necesitan las industrias para mover molinos, trituradoras, compresores de aire, mezcladoras, etc.
Existen industrias macroconsumidoras de electricidad como las fábricas de
cemento que llegan a utilizar motores de miles de caballos de potencia.
Otra cualidad que distingue a los motores eléctricos es su larga vida útil (en grandes potencias industriales deben durar por lo menos 10 años), no obstante en muchas empresas operan motores con más de 30 años de vida.
Una ventaja más son los altos rendimientos que de ellos se obtiene, en motores pequeños (menos de 1 hp) su eficiencia es del orden del 80%, pero en grandes capacidades llegan hasta el 96% de eficiencia. Las eficiencias
de los motores eléctricos son en general muy superiores a la de los motores de combustión interna equivalentes, por ejemplo, un motor diesel tiene un rendimiento aproximado al 40%, con respecto a un motor eléctrico de similar
potencia, además, son mucho más adaptables, silenciosos y menos contaminantes.
La Figura 1 muestra un motor eléctrico con sus partes principales.

Estos artefactos se han convertido en los principales consumidores de energía eléctrica, representando hasta un 50% del consumo en los sectores comercial e industrial.
La potencia de salida mecánica del motor está de nida por el par y la velocidad. El par se re fiere al equivalente de una fuerza por distancia que es capaz de ejercer un motor en cada giro, la velocidad es la cantidad de veces que gira el eje del motor en un minuto.
¿Cómo funciona un motor eléctrico?
Los motores eléctricos están conformados por dos partes principales,un estator fijo y un rotor móvil.
-Estator fijo.
Es la parte externa del motor que no gira, en el se encuentra la capacidad magnética del motor, está integrado por polos magnéticos (imanes) y un embobinado de alambres de cobre (Fig 3). El motor eléctrico usa los polos magnéticos (que funcionan como imanes) para producir el movimiento del rotor.
El accionar de los motores se basa en la ley fundamental de los imanes: cargas opuestas se atraen e iguales se repelen.
Dentro de un motor eléctrico por el embobinado de cobre circula corriente eléctrica, que a su vez genera su campo magnético, asegurando con ello que los
polos magnéticos del rotor siempre se encuentren en repulsión, huyendo del estator por la similitud de cargas. Entonces las fuerzas de atracción y repulsión
producen el movimiento circular del rotor, expresada físicamente como una fuerza axial denominada torque, al cual se le agrega una extensión llamada
flecha o eje, que luego es acoplada al equipo que aprovecha el movimiento que se está produciendo.
-Rotor móvil.
Es la parte del motor que gira a gran velocidad, debido a la acción de los campos magnéticos creados en el motor, su velocidad de rotación
expresada en revoluciones por minuto (r.p.m.) depende del número de polos magnéticos del estator (Fig4). Esta parte se apoya en cojinetes de rozamiento también denominados baleros. El espacio comprendido
entre el rotor y estator es constante y se denomina entrehierro.
Forma del estator de un motor eléctrico Forma del rotor de un motor eléctrico
 
Datos técnicos y de placa
Los fabricantes de motores indican en la carcasa las especi caciones técnicas del motor eléctrico.
Los datos generalmente reportados son:
• Marca
• Modelo
• Velocidad en revoluciones por minuto (rpm)
• Voltaje de diseño en voltios (v)
• Corriente eléctrica al 100% y al arranque en amperios
• Potencia del motor en el eje al 100% de carga en HP o kW
• E ciencia del motor al 100% de carga
• Factor de potencia al 100% de carga
• Temperatura máxima de servicio
• Factor de servicio
• Tipo de armadura (frame)
Cada fabricante tiene su propio diseño para presentar la información técnica, por tanto, no siempre se observan los mismos datos, inclusive, información tan importante como la efi ciencia puede ser omitida en la placa.
No obstante, es muy importante conservar en buen estado y en su sitio original la placa del motor, pues informa las características de diseño cuando éste trabaja al 100% de su capacidad.
Algunos métodos de diagnóstico de motores eléctricos comparan su operación normal contra su diseño, pero si la placa no está bien conservada, no podrá hacerse tal comparación.

Un buen programa de mantenimiento para motores eléctricos permite que la producción en una empresa no sufra interrupciones, éstos duren más y sus costos totales de operación sean más bajos.
Los problemas típicos en los motores se originan con el polvo, la humedad
y la suciedad, en conductos de ventilación obstruidos, el sobrecalentamiento de los devanados, corrientes incorrectas y rodamientos desgastados; todo lo anterior se logra prevenir con un mantenimiento periódico.
Un programa de mantenimiento debe llevar un registro de las características de operación y de las mediciones, así, en caso de fallo, se podrán determinar en forma rápida las razones de ésta y evitar que sigan sucediendo.
En este registro deben anotarse todas las actividades de mantenimiento realizadas al motor, las cuales deben realizarse como
mínimo cada tres meses, tales como:
Ajustar las conexiones tanto de las terminales del motor como del arrancador, debe revisarse también el ajuste de conexiones de contactores, fusibles, interruptores, transformadores de arranque, terminales de control, capacitores, etc.
Lubricar el motor adecuadamente, de acuerdo con las indicaciones del fabricante, revisando que los consumos de grasa no sean excesivos, ya que puede denotar un fallo en éste.
Revisar la temperatura de operación del motor, de modo que no supere la máxima indicada en la placa.
Tomar lecturas de corriente y voltaje y veri car que coincidan con los datos de placa del motor.
De no ser así, puede ser indicativo de mala operación, desbalanceo de voltaje,
sobrecarga, baja carga, falla en el acoplamiento, etc. Estas lecturas deben realizarse por lo menos cada 3 meses.
Conservar la placa del motor en buen estado, legible, sin ralladuras o raspaduras, sin pintura , aunque sí se puede limpiar y en su sitio original, pues informa las características de diseño del motor.
Revisar que las aletas de enfriamiento del motor, así como la entrada del aire de
enfriamiento, no se encuentren obstruidas por polvo, lodos, desperdicios, etc., lo cual provoca problemas de sobrecalentamiento.
Realizar inspección visual del motor para veri car que trabaje adecuadamente, que sus elementos no presenten daños prematuros, que sus conexiones de alimentación sean correctas, que esté adecuadamente conectado a tierra y que no muestre señales de calentamiento excesivo.
Tener disponible un inventario mínimo de repuestos y rodamientos de acuerdo con recomendaciones del fabricante.
Implementar un programa de mantenimiento preventivo, ya sea soportado de manera manual o por medio de sistemas de cómputo.
Capacitar el personal técnico para dar el mantenimiento requerido a los motores con las herramientas adecuadas.
Considerar en la compra de equipos nuevos, las normas técnicas y el etiquetado de e ciencia energética para motores eléctricos desarrollados en cada país, los cuales especi can índices mínimos de e ciencia, orientando la adquisición de equipos más re cientes.
Para referencia de las normas técnicas, se puede consultar al organismo Nacional de Normalización de cada país.
Motores de corriente continua:
Los motores de corriente directa o continua, como también se les llama, presentan la ventaja de tener una gran capacidad para regular su velocidad de rotación, lo cual los hace necesarios en aquellas de aplicaciones en las cuales se precisa un ajuste fino de la velocidad y torque (Par).
En estos motores el estator está formado por polos principales activados por corrientes continuas.
Suelen llevar además polos auxiliares y en grandes
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