Los motores eléctricos son dispositivos que transforman energía eléctrica en energía mecánica. El medio de esta transformación de energía en los motores eléctricos es el campo magnético. Existen diferentes tipos de motores eléctricos y cada tipo tiene distintos componentes cuya estructura determina la interacción de los flujos eléctricos y magnéticos que originan la fuerza o par de torsión del motor.

El principio fundamental que describe cómo es que se origina una fuerza por la interacción de una carga eléctrica puntual q en campos eléctricos y magnéticos es la fuerza de Lorentz:[8]​.

donde:.

En el caso de un campo puramente eléctrico la expresión de la ecuación se reduce a:.

La fuerza en este caso está determinada solamente por la carga q y por el campo eléctrico . Es la fuerza de Coulomb que actúa a lo largo del conductor originando el flujo eléctrico, por ejemplo en las bobinas del estator de las máquinas de inducción o en el rotor de los motores de corriente continua.

En el caso de un campo puramente magnético:.

La fuerza está determinada por la carga, la densidad del campo magnético y la velocidad de la carga . Esta fuerza es perpendicular al campo magnético y a la dirección de la velocidad de la carga. Normalmente hay muchísimas cargas en movimiento por lo que conviene reescribir la expresión en términos de densidad de carga y se obtiene entonces densidad de fuerza (fuerza por unidad de volumen):.

Al producto se le conoce como densidad de corriente (amperes por metro cuadrado):.

Entonces la expresión resultante describe la fuerza producida por la interacción de la corriente con un campo magnético:.

Este es un principio básico que explica cómo se originan las fuerzas en sistemas electromecánicos como los motores eléctricos. Sin embargo, la completa descripción para cada tipo de motor eléctrico depende de sus componentes y de su construcción.

Los motores de corriente continua se clasifican según la forma como estén conectados, en:.

Además de los anteriores, existen otros tipos que son utilizados en electrónica:.

Existen tres tipos, siendo el motor asíncrono el más empleado en la industria y el que menos mantenimiento requiere:.

Contenido

Los motores eléctricos se utilizan en la gran mayoría de las máquinas modernas. Su reducido tamaño permite introducir motores potentes en máquinas de pequeño tamaño, por ejemplo taladros o batidoras. Su elevado par motor y alta eficiencia lo convierten en el motor ideal para la tracción de transportes pesados como trenes; así como la propulsión de barcos, submarinos y dúmperes de minería, a través del sistema diésel-eléctrico.

Cambio de sentido de giro

Para efectuar el cambio de sentido de giro de los motores eléctricos de corriente alterna se siguen unos simples pasos tales como:.

Para motores de corriente continua es necesario invertir los contactos del par de arranque.[9]​.

La eficiencia energética de los motores eléctricos ha sido estandarizada por organismos internacionales. Según la norma IEC 60034-30-1,[10]​ los motores de corriente alterna se clasifican en cuatro niveles de eficiencia:.

Estos niveles permiten comparar el rendimiento energético de los motores y facilitan la implementación de regulaciones para reducir el consumo eléctrico en la industria.[11]​.

Síncronos trifásicos existen dos formas de poder variar la velocidad, una es variando la frecuencia mediante un equipo electrónico especial y la otra es variando la polaridad gracias al diseño del motor. Esto último es posible en los motores de devanado separado o los motores de conexión Hilandera,[12]​ pero solamente es posible tener un cambio de polaridad limitado, por ejemplo, de dos y cuatro polos.

Un motor electrostático se basa en la atracción y repulsión de carga eléctrica. Por lo general, los motores electrostáticos son el doble de los motores convencionales basados en bobinas. Por lo general, requieren una fuente de alimentación de alto voltaje, aunque los motores pequeños emplean voltajes más bajos. En cambio, los motores eléctricos convencionales emplean atracción y repulsión magnética, y requieren alta corriente a bajo voltaje. En la década de 1750, Benjamin Franklin y Andrew Gordon desarrollaron los primeros motores electrostáticos. Los motores electrostáticos encuentran un uso frecuente en sistemas micro-electromecánicos (MEMS) donde sus voltajes de accionamiento están por debajo de 100 voltios, y donde las placas cargadas en movimiento son mucho más fáciles de fabricar que las bobinas y los núcleos de hierro. La maquinaria molecular que hace funcionar las células vivas a menudo se basa en motores electrostáticos lineales y rotatorios.

Un motor piezoeléctrico o piezomotor es un tipo de motor eléctrico basado en el cambio de forma de un material piezoeléctrico cuando se aplica un campo eléctrico. Los motores piezoeléctricos utilizan el efecto piezoeléctrico inverso mediante el cual el material produce vibraciones acústicas o ultrasónicas para producir un movimiento lineal o giratorio.[13]​ En un mecanismo, el alargamiento en un solo plano se usa para hacer una serie de estiramientos y posiciones, de forma similar a como se mueve una oruga.[14]​.

Un sistema de propulsión de naves espaciales accionado eléctricamente utiliza tecnología de motores eléctricos para impulsar naves espaciales en el espacio exterior. La mayoría de los sistemas se basan en la aceleración eléctrica del propulsor a alta velocidad, mientras que algunos sistemas se basan en los principios de correa electrodinámica de propulsión a la magnetosfera.[15]​.

Los motores eléctricos son dispositivos que transforman energía eléctrica en energía mecánica. El medio de esta transformación de energía en los motores eléctricos es el campo magnético. Existen diferentes tipos de motores eléctricos y cada tipo tiene distintos componentes cuya estructura determina la interacción de los flujos eléctricos y magnéticos que originan la fuerza o par de torsión del motor.

El principio fundamental que describe cómo es que se origina una fuerza por la interacción de una carga eléctrica puntual q en campos eléctricos y magnéticos es la fuerza de Lorentz:[8]​.

donde:.

En el caso de un campo puramente eléctrico la expresión de la ecuación se reduce a:.

La fuerza en este caso está determinada solamente por la carga q y por el campo eléctrico . Es la fuerza de Coulomb que actúa a lo largo del conductor originando el flujo eléctrico, por ejemplo en las bobinas del estator de las máquinas de inducción o en el rotor de los motores de corriente continua.

En el caso de un campo puramente magnético:.

La fuerza está determinada por la carga, la densidad del campo magnético y la velocidad de la carga . Esta fuerza es perpendicular al campo magnético y a la dirección de la velocidad de la carga. Normalmente hay muchísimas cargas en movimiento por lo que conviene reescribir la expresión en términos de densidad de carga y se obtiene entonces densidad de fuerza (fuerza por unidad de volumen):.

Al producto se le conoce como densidad de corriente (amperes por metro cuadrado):.

Entonces la expresión resultante describe la fuerza producida por la interacción de la corriente con un campo magnético:.

Este es un principio básico que explica cómo se originan las fuerzas en sistemas electromecánicos como los motores eléctricos. Sin embargo, la completa descripción para cada tipo de motor eléctrico depende de sus componentes y de su construcción.

Los motores de corriente continua se clasifican según la forma como estén conectados, en:.

Además de los anteriores, existen otros tipos que son utilizados en electrónica:.

Existen tres tipos, siendo el motor asíncrono el más empleado en la industria y el que menos mantenimiento requiere:.

Contenido

Los motores eléctricos se utilizan en la gran mayoría de las máquinas modernas. Su reducido tamaño permite introducir motores potentes en máquinas de pequeño tamaño, por ejemplo taladros o batidoras. Su elevado par motor y alta eficiencia lo convierten en el motor ideal para la tracción de transportes pesados como trenes; así como la propulsión de barcos, submarinos y dúmperes de minería, a través del sistema diésel-eléctrico.

Cambio de sentido de giro

Para efectuar el cambio de sentido de giro de los motores eléctricos de corriente alterna se siguen unos simples pasos tales como:.

Para motores de corriente continua es necesario invertir los contactos del par de arranque.[9]​.

La eficiencia energética de los motores eléctricos ha sido estandarizada por organismos internacionales. Según la norma IEC 60034-30-1,[10]​ los motores de corriente alterna se clasifican en cuatro niveles de eficiencia:.

Estos niveles permiten comparar el rendimiento energético de los motores y facilitan la implementación de regulaciones para reducir el consumo eléctrico en la industria.[11]​.

Síncronos trifásicos existen dos formas de poder variar la velocidad, una es variando la frecuencia mediante un equipo electrónico especial y la otra es variando la polaridad gracias al diseño del motor. Esto último es posible en los motores de devanado separado o los motores de conexión Hilandera,[12]​ pero solamente es posible tener un cambio de polaridad limitado, por ejemplo, de dos y cuatro polos.

Un motor electrostático se basa en la atracción y repulsión de carga eléctrica. Por lo general, los motores electrostáticos son el doble de los motores convencionales basados en bobinas. Por lo general, requieren una fuente de alimentación de alto voltaje, aunque los motores pequeños emplean voltajes más bajos. En cambio, los motores eléctricos convencionales emplean atracción y repulsión magnética, y requieren alta corriente a bajo voltaje. En la década de 1750, Benjamin Franklin y Andrew Gordon desarrollaron los primeros motores electrostáticos. Los motores electrostáticos encuentran un uso frecuente en sistemas micro-electromecánicos (MEMS) donde sus voltajes de accionamiento están por debajo de 100 voltios, y donde las placas cargadas en movimiento son mucho más fáciles de fabricar que las bobinas y los núcleos de hierro. La maquinaria molecular que hace funcionar las células vivas a menudo se basa en motores electrostáticos lineales y rotatorios.

Un motor piezoeléctrico o piezomotor es un tipo de motor eléctrico basado en el cambio de forma de un material piezoeléctrico cuando se aplica un campo eléctrico. Los motores piezoeléctricos utilizan el efecto piezoeléctrico inverso mediante el cual el material produce vibraciones acústicas o ultrasónicas para producir un movimiento lineal o giratorio.[13]​ En un mecanismo, el alargamiento en un solo plano se usa para hacer una serie de estiramientos y posiciones, de forma similar a como se mueve una oruga.[14]​.

Un sistema de propulsión de naves espaciales accionado eléctricamente utiliza tecnología de motores eléctricos para impulsar naves espaciales en el espacio exterior. La mayoría de los sistemas se basan en la aceleración eléctrica del propulsor a alta velocidad, mientras que algunos sistemas se basan en los principios de correa electrodinámica de propulsión a la magnetosfera.[15]​.