igus ofrece una amplia gama de motores eléctricos de la familia drylin®E para ejes lineales y sistemas de manipulación. Los motores paso a paso híbridos, los motores de CC y los motores EC sin escobillas se utilizan en accionamientos de husillo, correas dentadas y accionamientos de piñón-cremallera.
En este blog, vamos a conocer el principio de funcionamiento y veremos los diferentes tipos de motores y sus áreas de aplicación.
El principio de funcionamiento de un motor eléctrico
El principio de funcionamiento de los motores eléctricos es inducir una corriente que generará campos magnéticos dinámicos que reaccionarán frente a imanes generando movimiento. Los motores eléctricos son convertidores electromecánicos. Esto significa que la potencia eléctrica con la que alimentamos se convierte en potencia mecánica.
Un motor eléctrico consta de:
una parte magnética fija -> el estator
una parte giratoria -> el rotor
Según la tecnología y el tipo de motor eléctrico los imanes podrán estar en el rotor o en el estator y la corriente inducida estará en la parte contraria.
Vamos a usar un motor DC como ejemplo de funcionamiento de un motor eléctrico.
- El estator es un imán permanente inamovible que está firmemente conectado a la carcasa del motor
- El rotor está situado entre los polos. Se trata de una armadura envuelta con alambres de cobre barnizados
La corriente se alimenta al rotor a través del conmutador, que consta de dos mitades de un anillo deslizante que están aisladas entre sí. Los contactos deslizantes están conectados a la fuente de alimentación en ambos extremos del conmutador.
Tan pronto como la corriente fluye a través de las bobinas del rotor, este comienza a girar. Después de cada media vuelta, el conmutador invierte la polaridad de la corriente. Esto invierte los polos magnéticos del rotor. El eje del motor gira debido a la inversión de polaridad recurrente.
Leyenda:
Kommutator = Conmutador
Schleifkontakte= contactos deslizantes
Stromquelle= fuente de alimentación
Tipos de motores eléctricos
igus ofrece varios tipos de motores:
- motores paso a paso
- motores DC
- motores brushless
Motor paso a paso
En los motores paso a paso podemos encontrar 3 modelos diferentes: el motor paso a paso de imanes permanentes, el motor paso a paso de resistencia y el motor paso a paso híbrido que es la combinación de ambos motores. Esto combina las ventajas de ambos motores y permite aplicar un par alto y completo cuando está parado y tiene un ángulo de paso preciso. El motor paso a paso también tiene un par de retención.
La desventaja de un motor paso a paso es el alto requerimiento de energía, ya que tiene tendencia a funcionar a la corriente máxima por un controlador de motor. Esto se puede contrarrestar con un encoder y conectando en lazo cerrado, si ambos son adaptados a la aplicación, solo se consume la energía requerida.
Áreas de aplicación de un motor paso a paso
El motor paso a paso híbrido se requiere principalmente en la industria para tareas de posicionamiento que requieren un control de movimiento preciso.
Motor DC (direct current) de corriente continua
Los motores DC son motores eléctricos simples que funcionan con corriente continua, también pueden funcionar con baterías simples. Los motores DC tienen dos conexiones, una para el positivo y otra para el negativo. Por lo tanto, para una dirección de rotación diferente del eje del motor DC, solo se deben intercambiar las conexiones de la línea de alimentación. Una de sus ventajas es que son económicos debido a su diseño simple.
La desventaja de los motores DC sin control de motor es que no se apagan automáticamente cuando aumenta el par, sino que consumen más y más corriente hasta que se detienen. Si hay un bloqueo permanente, el motor podría fallar térmicamente. Otra desventaja es que es más difícil tener control sobre la velocidad y la posición de estos motores.
Áreas de aplicación de un motor DC
Las aplicaciones típicas de los motores de corriente continua son cepillos de dientes, juguetes para niños o ventiladores. Sin embargo, también se utilizan en vehículos como accionamiento para el limpiaparabrisas o el ajuste de asientos. Además, se pueden implementar ajustes de pantalla simples en el área de controles de acceso. Los motores DC también se utilizan en la construcción de muebles y caravanas para ajustar televisores.
Motor EC brushless
Los motores de corriente continua sin escobillas, también conocidos como motores brushless, son motores que no tienen escobillas de carbón. En principio, los motores brushless funcionan como motores síncronos trifásicos. Esto se logra mediante un circuito eléctrico que controla las bobinas una tras otra.
La ventaja de los motores EC/BLDC es que tienen una vida útil significativamente más larga y no requieren mantenimiento debido a la falta de escobillas de carbón. Otra ventaja es que pueden incrementar la potencia según la necesidad de la aplicación.
La desventaja de los motores EC/BLDC brushless es su mayor coste en comparación con los motores paso a paso y de corriente continua. Además, para poder controlar la posición es necesario proveerlos de un encóder y trabajar en lazo cerrado.
Áreas de aplicación de un motor brushless
En general, el motor brushless se usa para aplicaciones con velocidades y dinámicas más altas.
Las áreas típicas de aplicación son aviones de aereomodelismo, unidades de disco duro y ventiladores de PC. En el comercio, los motores EC/BLDC están reemplazando gradualmente a los motores DC en destornilladores inalámbricos y sierras circulares manuales. Y en la industria y la tecnología de automatización, los motores brushless se utilizan para dispositivos de accionamiento, así como aplicaciones de recogida y colocación y en las articulaciones de robots industriales.
Conclusión
En resumen, cada motor tiene sus ventajas y desventajas. Pero ¡existe el motor adecuado para cada aplicación!
igus tiene una amplia cartera de productos en la que hay diferentes tamaños y diferentes accesorios para cada motor y nuestros expertos te podrá asesorar para encontrar el motor que se adapta mejor a tu aplicación. Los accesorios incluyen: codificadores, frenos, embragues y engranajes.
Además, igus ofrece una amplia variedad de controladores de motor en diferentes rangos de precios para los motores respectivos.
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