motores electricos

ABC de los Pequeños Motores Eléctricos
En estas notas nos vamos a ocupar de los motores de
dimensiones no superiores a la palma de una mano y
cuyo uso se ha incrementado enormemente e las
últimas tres décadas en aplicaciones para las
unidades más poderosasque van desde los
pequeños artefactos domésticos (que operan con
baterías recargables, o desde la red a través de
transformadores yrectificadores), hasta las
herramientas manuales para el taller y la jardinería,
para no hablar de los numerosos usos en los
automóviles, donde operan en bombas, en
mecanismo de desplazamiento de asientos, en
limpiaparabrisas, en antenas eléctricas, orientadores
de espejos, faroles, etcétera.

el motor en relación directa con la velocidad del
mismo. El voltaje de alimentación E es por lotanto el
resultado de la ecuación:
E=Ec+IR Por lo tanto, I=(E-Ec)/R
Hay que tener en cuenta en las relaciones básicas de
los motores de magnetos permanentes- que la
velocidad del motor es inversamente proporcional al
par y que, a menor velocidad corresponde una menor
Ec, con consecuente incremento de la corriente I.
(%) (W) (A) (rpm)
η P I N
Pmax

No
N

Los pequeños motores de potenciamuy reducidas
son ampliamente usados en la electrónica para
transporte de cintas y otros medios magnéticos. Estos
últimos son motores muy sofisticados que requieren
de complejos circuitos de control.

ηmax

La velocidad en ausencia de carga y el par máximo
(stall torque) son directamente proporcionales al
voltaje aplicado. La línea de puntos en el gráfico de la
Fig. 2 muestra, comoejemplo, la velocidad a 2/3 del
voltaje de rateo. El par T producido por un rotor se
expresa con: T=k'•φ•I•n
Donde k' es una constante; φ es el flujo magnético que
pasa a través del rotor, y n el número de vuelta de
alambre del rotor. Las relaciones expuestas
demuestran que motor, la corriente I solo depende del
par, sin relación con el voltaje de alimentación. Por
consecuencia, la en unlínea de corriente I se queda
igual, pero la corriente máxima (stall current) baja de
Is a I's.
No

Is

Is

η
N’o
I’s
P

Para seleccionar según un criterio científico un motor para
un proyecto es necesario seguir los siguientes pasos:

Como Leer el Gráfico de Desempeño
Haciendo rodar un motor DC la corriente fluye a través
del rotor, cuya resistencia es R. Por otro lado, un
voltajeinducido llamado “back EMF” es generado por

Fig. 1

Ts
2

Ts

Las curvas típicas de desempeño con el correcto
voltaje de alimentación se muestran en la Fig. 1. De
acuerdo con el comportamiento de los motores de
magneto permanente, las curvas de velocidad N y de
corriente I a par T son lineales. La curva de velocidad
(en bajada) es recta desde No (sin carga) hasta el par
máximo Ts(stall torque) de cero rpm, donde el motor
es trabado. Análogamente, la corriente escala
linealmente desde Io hasta Is (Is=E/R).
La salida de potencia es el producto de N i T y se
obtiene por la ecuación:
P(W)=N (rpm)xT (g.cm)/97500
La salida máxima Pmax es un punto en curva P a Ts/2
y calculado según la siguiente ecuación:
Pmax=NoxTs/4.
La eficiencia del motor η es la relación entre lapotencia eléctrica en entrada y la salida mecánica que
se exprime en la ecuación:
η(%)= P (W) /EI (W)
La eficiencia es máxima en el rango de par inferior a
Ts/2 y la corriente I a la máxima η se obtiene según la
ecuación:
Iη= √ Io•Is=k•Is donde k=√ Io/Is.
Por lo tanto el punto de eficiencia máxima aparece
más cerca de la izquierda, cuando el valor de k es
menor. Por consecuencia, espreferible un motor de
bajo Io, siendo el revés consecuencia principalmente
de par reducido por pérdidas en el hierro o por fricción.
La extrapolación de valores en las curvas se obtiene:
A) Se conoce el par: Dibuje una línea vertical desde la
base de la línea del par hasta el punto T del par
conocido. En el punto donde estas líneas se
intersecan con las curvas N, I y P se pueden obtener
los...