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¿Cuál es la diferencia de un motor de corriente alterna y continua?
INTRODUCCIÓN
Diferencias entre un motor de corriente alterna y continua. En el ámbito de la ingeniería eléctrica, la selección del motor adecuado desempeña un papel esencial en el rendimiento y eficiencia de numerosos sistemas industriales. Entre las opciones preeminentes se encuentran los motores de corriente alterna (CA) y los motores de corriente continua (CC), cada uno con características distintivas que influyen en su aplicación y desempeño. Este artículo tiene como objetivo explorar a profundidad las diferencias fundamentales entre estos dos tipos de motores, analizando sus principios de funcionamiento, ventajas y limitaciones.
¿Qué es un motor de corriente continua?
El motor de corriente continua o motor de corriente directa es una máquina con la capacidad de convertir energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico a través de fuerzas electromagnéticas.
El motor de corriente continua funciona gracias al poder del magnetismo, aprovechando las fuerzas de atracción y repulsión de los polos con el fin de crear movimientos de rotación.
Este dispositivo emplea un rotor con dos polos magnéticos que interactúan de manera constante con un estator con polo N y un fijo de polo S; el rotor gira sobre su eje y gracias a la repulsión y atracción de sus propios polos con los del estator, se produce un movimiento constante.
Existen dos tipos de motores de corriente continua según su forma de excitación: el primero se llama motor de corriente continua de excitación independiente y funciona por medio de un imán permanente o a través de una fuente electromagnética.
El segundo tipo es un motor de corriente continua autoexcitado, que a su vez puede presentar tres tipos de conexiones distintas, ya sea en serie, paralelo o compuesta.
Características de un motor de corriente continua
El motor de corriente continua presenta varias características, entre las más destacadas se encuentran:
- Tienen una amplia gama de velocidades.
- Alto rendimiento en el margen de velocidades que evita su sobrecarga.
- Fácil inversión de giro en grandes motores que ayuda a que actúen de modo reversible.
- Funcionan como convertidores electromecánicos rotativos de energía porque transforman la energía eléctrica en energía mecánica.
- Son de tamaño reducido y práctico.
Diferencias de un motor de corriente continua y alterna
¿Cuáles son las diferencias entre un motor de corriente alterna y continua? El motor de corriente continua presenta varias diferencias frente a su contraparte de corriente alterna, a continuación, se mencionan algunas de ellas:
- Por su nombre, los motores de corriente continua necesitan de una corriente constante que los alimente, mientras que los de corriente alterna requieren de la aplicación de una corriente alterna en el inductor.
- Los motores de corriente continua regulan su velocidad a través de variadores electrónicos de frecuencia, por su parte, los motores de corriente alterna elevan su velocidad gracias al aumento de la tensión en su ranura.
- El par motor de los motores de corriente continua depende del campo giratorio, mientras que en los de corriente alterna, el par motor está sujeto a la corriente del inductor y a su flujo en el campo magnético.
- El arranque es más débil en el motor de corriente continua que en el de corriente alterna.
- Las partes fundamentales del motor de corriente continua son el estator y el rotor, mientras que en el de corriente alterna son el inductor, el inducido y el colector.
- Los motores de corriente continua son más económicos frente a los de corriente alterna.
- Se prefieren los motores de corriente continua en trabajos de precisión y los de corriente alterna funcionan bien en trabajos ligeros y pesados.
¿Qué son los motores de corriente alterna?
Un motor de corriente alterna (AC) es un tipo habitual de motor eléctrico impulsado por un flujo de electrones que va y viene a intervalos regulares o en ciclos. Como la mayoría de los motores prácticos eficaces que se utilizan en las aplicaciones industriales cotidianas (y en proyectos de aficionados, electrodomésticos y todo tipo de bienes de consumo y equipos profesionales), los motores AC ofrecen un método relativamente eficiente para producirenergía eléctrica en energía mecánica a partir de una simple señal de entrada eléctrica.
Diversos criterios importantes diferencian los motores de corriente alterna de muchos otros tipos de motores eléctricos y en particular de los motores de corriente directa (DC), algo más populares. La principal diferencia es que un motor AC funciona específicamente alternando el flujo de corriente por su circuito para producir energía mecánica eficiente. Detallaremos un poco más este proceso especial en las próximas secciones de esta guía.
¿Cómo funcionan los motores de corriente alterna (AC)?
Como indicamos antes, la principal diferencia entre los motores AC y muchos otros tipos de motores (sobre todo los motores de corriente directa) es que funcionan específicamente con corriente alterna. Aunque hay otras diferencias, esta es clave para entender el concepto básico del funcionamiento exacto de los motores AC.
Una carga o corriente alterna (abreviada AC) es aquella cuyo sentido de circulación por un circuito se invierte a intervalos regulares. (Este peculiar cambio de sentido de la corriente también implica un cambio periódico de la tensión en un circuito AC.) Por el contrario, la corriente directa o DC solo circula en un sentido por un circuito y, por lo tanto, la tensión en un circuito DC permanece relativamente constante.
Las corrientes AC, y por extensión los motores de corriente alterna, utilizan un dispositivo denominado alternador para producir este cambio de sentido alternante. Un alternador es un tipo específico de generador eléctrico donde se genera típicamente un campo electromagnético (EMF) cuando la electricidad pasa por un eje giratorio (el rotor), que a su vez gira alrededor o dentro de un grupo estático de bobinas de hilo (el estator). El EMF resultante invierte el sentido, o la polaridad, cuando el rotor gira respecto al estator.
Como un EMF generado por un rotor cargado al girar sobre un eje fijo invierte la polaridad en puntos de ajuste relativos al estator, la inversión periódica del sentido de la corriente en un motor de corriente alterna se produce a intervalos regulares y predecibles. En la práctica, el comportamiento del alternador y la corriente en un circuito AC se asemeja un poco a un pistón o un álabe que mueve el agua por un sistema de conductos: mientras el pistón entra y sale a una velocidad constante, hace avanzar y retroceder el agua por los conductos.
Como señalamos antes, otra diferencia importante entre los motores AC y DC es que los motores AC carecen de escobillas. En un motor DC típico, las escobillas conducen la electricidad directamente desde la alimentación de red hasta el inducido (el componente productor de potencia), por eso a veces se denomina motor de conducción al motor de corriente directa.
Recíprocamente, algunos motores AC sin escobillas son ejemplos frecuentes de motor de inducción, porque el proceso de generación de una carga alternante desde un EMF mediante un rotor y un estator se denomina inducción electromagnética.
Características y uso de los motores de corriente alterna
Los motores de corriente alterna también se diferencian de los motores de corriente directa en que la mayoría de los motores AC carecen de escobillas. Esto suele reducir considerablemente la necesidad de mantenimiento y de sustituir piezas en un motor de corriente alterna, por lo que la mayoría de los usuarios esperan que su vida útil media sea mayor. Además, al contrario que los motores DC, la velocidad de salida en muchos tipos de motores AC está determinada normalmente por un control de frecuencia; más adelante esbozaremos posibles variantes del motor de corriente alterna básico.
Los motores de corriente alterna se utilizan con frecuencia en una gran variedad de equipos industriales y productos de consumo muy populares, sobre todo por su durabilidad, bajos costes de fabricación, accesibilidad general y facilidad de uso. Algunos usos típicos de los motores AC en el hogar y en el trabajo son:
- Relojes.
- Herramientas eléctricas.
- Unidades de disco.
- Lavadoras y otros electrodomésticos.
- Tocadiscos.
- Ventiladores.
En resumen, la elección entre motores de corriente alterna y continua es como decidir qué herramienta usar para el trabajo eléctrico perfecto! Los motores de corriente alterna son como los todoterreno, capaces de alimentar una variedad de dispositivos, mientras que los motores de corriente continua son los maestros del control preciso. En el juego de la eficiencia y la versatilidad, cada motor tiene su lugar.
Ya sea iluminando nuestro día a día o impulsando tecnologías futuras, estos motores son los héroes anónimos detrás de la acción. Así que, ya sea que estemos disfrutando de la comodidad del hogar o impulsando la próxima innovación, la elección entre AC y DC es como decidir qué súperpoder queremos en nuestro equipo. En última instancia, la diversidad eléctrica es lo que mantiene nuestro mundo en movimiento, ¡así que sigamos energizados y avanzando!
