motores con imanes permanentes

7/26/2019 Motores Con Imanes Permanentes

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MOTORES CON IMANES PERMANENTES

Qu son los motoresde imanes permanentes?

Los motores IPsonmotores elctricosque utilizan la combinacin de camposmagnticos de naturalezapermanente (Imanes) y campos magnticos inducidos

producidos por la corriente de excitacin externa que fluye a travs de los devanadosdel estator.

Los motores IP pueden ser excitados tanto con sealeselctricas continua o alterna!sin embargo es importante notar que las aplicaciones de motores de excitacin alternason los m"s empleados y eficientes en trminos de conversin de energ#adisponibilidad! y mantenimiento. $ su vez dentro de los motores de excitacin alternase puede %acer una nueva divisin donde se encuentra a los motores &incrnicos deimanes permanentes y los motores llamados 'rus%less o motores de excitacinalterna *sin escobillas* debido a su equivalencia con los motores de corriente continua.

Imanes Permanentes

Los imanes permanentes son materialesque poseen una gran capacidadde almacenamientode energ#a magntica! que perdura en el tiempoy que sudegradacin no es significativa. +n aspecto importante es la curva caracter#stica demagnetizacin o curva de %istresis! curva que es particular para cada tipo de materialmagntico.

Los imanes permanentes no son algo nuevo. ,s en el presente siglo que su estudioyconocimientofue avanzando %asta llegar %oy en d#a a la conformacin de tierrasraras! las que en con-unto con el &amario! eodimio y otros materiales %an constituidoimanes de alto rendimiento.

CLASES DE MOTORES DE IMANES PERMANENTES

/otor elctrico sin escobillas
http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/protocolotcpip/protocolotcpip.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/naturaleza/naturaleza.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/naturaleza/naturaleza.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/signos-simbolos/signos-simbolos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/dispalm/dispalm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/epistemologia2/epistemologia2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/epistemologia2/epistemologia2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/protocolotcpip/protocolotcpip.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/naturaleza/naturaleza.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/signos-simbolos/signos-simbolos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/dispalm/dispalm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/epistemologia2/epistemologia2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml


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+n motorelctrico sin escobillas o motor Brushlesses un motor elctrico que noemplea escobillas para realizar el cambiode polaridad en el rotor.

Los motores elctricos sol#an tener un colector de delgas o un par de anillos rozantes.,stossistemas! que producen rozamiento! disminuyen el rendimiento!desprenden calory ruido! requieren muc%o mantenimiento y pueden producirpart#culas de carbn que manc%an el motor de un polvo que! adem"s! puede serconductor.

Los primeros motores sin escobillas fueron los motores decorrientealternaas#ncronos. 0oy en d#a! gracias a la electrnica! se muestran muy venta-osos!ya que son m"s baratos de fabricar! pesan menos y requieren menos mantenimiento!pero sucontrolera muc%o m"s comple-o. ,sta comple-idad pr"cticamente se %a

eliminado con los controles electrnicos.

,l inversor debe convertir la corriente alterna en corriente continua! y otra vez enalterna de otra frecuencia. 1tras veces se puede alimentar directamente con corrientecontinua! eliminado el primer paso. Por este motivo! estos motores de corriente alternase pueden usar en aplicaciones de corriente continua! con un rendimiento muc%omayor que un motor de corriente continua con escobillas.

!NCIONAMIENTO

,n general los imanes est"n situados en el estator o carcaza! tambin se sit2an los

porta escobillas y las escobillas que alimentan el rotor a travs del colector y las

delgas %aciendo llegar la al devanado y crear laf.e.m.que %ace girar al rotor.

'asta con invertir la polaridad de la aplicada a las escobillas y el motor invierte su

sentido de giro! pero nunca pueden ser enclavados en una posicin fi-a! simplemente

giran a una velocidad y sentido de acuerdo a la polaridad y nivel de aplicada.

Para corregir esta caracter#stica se crearon los motores paso a pasoy

los servomecanismosque si pueden ser posicionados y son los m"s utilizados en

la robticaysistemas de control autom"ticos.

,xiste otro tipo de motor de e im"n permanente que eliminan las escobillas y

utilizan laconmutacin electrnicallamados motores sin escobillasy son ampliamente

utilizados en los sistemas de enfriamientos de fuentes de poder y computadoras.

CLASIICACI"N

e acuerdo con la construccin de la armadura! el motor de de im"n permanentese puede descomponer en tres tipos de diseo de armadura3
http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/contamacus/contamacus.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/riel/riel.shtml#corrhttp://www.monografias.com/trabajos10/riel/riel.shtml#corrhttp://www.monografias.com/trabajos10/riel/riel.shtml#corrhttp://www.monografias.com/trabajos5/electro/electro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.ecured.cu/Fuerza_Electromotrizhttp://www.ecured.cu/Fuerza_Electromotrizhttp://www.ecured.cu/Motores_paso_a_pasohttp://www.ecured.cu/index.php?title=Servomecanismos&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/Rob%C3%B3ticahttp://www.ecured.cu/index.php?title=Sistemas_de_control_autom%C3%A1ticos&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php?title=Sistemas_de_control_autom%C3%A1ticos&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php?title=Conmutaci%C3%B3n_electr%C3%B3nica&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php?title=Conmutaci%C3%B3n_electr%C3%B3nica&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/Motores_sin_escobillashttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/contamacus/contamacus.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/riel/riel.shtml#corrhttp://www.monografias.com/trabajos10/riel/riel.shtml#corrhttp://www.monografias.com/trabajos5/electro/electro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.ecured.cu/Fuerza_Electromotrizhttp://www.ecured.cu/Motores_paso_a_pasohttp://www.ecured.cu/index.php?title=Servomecanismos&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/Rob%C3%B3ticahttp://www.ecured.cu/index.php?title=Sistemas_de_control_autom%C3%A1ticos&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php?title=Conmutaci%C3%B3n_electr%C3%B3nica&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/Motores_sin_escobillas


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Motor CC Im#n Permanente $on n%$leo &ierro'4ambin conocido como /otor dereluctancia variable no utiliza un campo magntico permanente! como resultado puede

moverse sin limitaciones o sin un par de parada. ,ste tipo de monta-e es el menos

com2n y se usa! generalmente! en aplicaciones que no requieren un alto grado de parde fuerza! como puede ser el posicionamiento de un mando de desplazamiento.

,ste motor se desarroll con ob-eto de poder conseguir unos desplazamientos

angularesm"s reducidos que en el caso anterior! sin que por este motivo %aya de

aumentarse considerablemente el n2mero de bobinados. ,l estator presentar" la

forma cil#ndrica %abitual conteniendo generalmente un total de tres devanados

distribuidos de tal forma que existir" un "ngulo de 5678 aproximadamente entre dos de

ellos. ,l rotor est" formado por un n2cleo de %ierro dulce de estructura cil#ndrica pero

con una cierta cantidad de dientes tallados longitudinalmente a lo largo de su

superficie lateral! ,l material del im"n permanente puede ser bario9ferrita! $lnico! o un

compuesto de tierras raras . ,l flu-o magntico producido por el im"n pasa a travs de la estructura del rotor laminado que tiene ranuras. Los conductores de la armadura

est"n localizados en las ranuras del rotor. ,ste tipo de motor est" caracterizado por

una inercia del motor relativamente alta (ya que la parte giratoria est" formada por las

bobinas de la armadura)! una inductancia alta! ba-o costo y alta confiabilidad

un$ionamiento

Para obtener desplazamiento angulares de 5:8 ser" necesario aumentar el n2mero de

dientes del rotor %asta oc%o y esta cifra se %ar" tanto mayor cuanto m"s reducido sea

el avance de cada paso. ,n este tipo de motores son tambin aplicables las

consideraciones que sobre el par de accionamiento %an sido expuestas anteriormente.La principal caracter#sticas de estos motores de reluctancia variable es la elevada

velocidad de accionamiento que permiten! siendo normal la cifre de 5677 pasos por

segundo. 1tra forma constructiva para este tipo de motor es la de efectuar un

agrupamiento de varios con-untos roro9estator! alimentando a estos 2ltimos!

secuencialmente. Los pasos se obtienen por el posicionamiento de los bobinados de

cada estator! alineando los tres rotores y constituyendo un rotor 2nico. ,xiste! por

2ltimo un tercer tipo de motor paso a paso denominado motor %#brido que combina los

diseos de ambos! obteniendo importante pares de accionamiento! un gran n2mero de

pasos por vuelta y una frecuencia bastante elevada de traba-o. La resolucin de paso

es de 7!;8! 5!8

Motor De(anado Super)i$ial'

La ?igura muestra la construccin del rotor de un motor de cd de im"n permanente dedevanado superficial. Los conductores de la armadura est"n pegados a la superficiede la estructura cil#ndrica del rotor! la cual est" %ec%a de discos laminados su-etados ale-e del motor. @a que en este diseo no se emplean ranuras sobre el rotor! no presentael efecto de rueda dentada. Puesto que los conductores est"n proyectados en el

entre%ierro de aire que est" entre el rotor y el campo de im"n permanente! este campotiene menor inductancia que el de estructura de n2cleo de %ierro.
http://www.ecured.cu/index.php?title=Desplazamientos_angulares&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php?title=Desplazamientos_angulares&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/Rueda_dentadahttp://www.ecured.cu/index.php?title=Desplazamientos_angulares&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/index.php?title=Desplazamientos_angulares&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/Rueda_dentada


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Motor de $d de *o*ina m+(il'

Los motores de bobina mvil est"n diseados para tener momentos de inercia muyba-os e inductancia de armadura tambin muy ba-a. ,sto se logra al colocar los

conductores de la armadura en el entre%ierro entre la trayectoria de regreso del flu-oestacionario y la estructura de im"n permanente! como se muestra en la ?ig. A.:. ,neste caso la estructura del conductor est" soportada por un material no Bmagntico B9normalmente resinas epxicas o fibra de vidrio 9 para formar un cilindro %ueco. +no delos extremos del cilindro forma un e-e! el cual est" conectado al e-e del motor. +navista de la seccin transversal de este tipo de motor se muestra en la ?ig. A.>. @a quese %an eliminado todos los elementos no necesarios de la armadura del motor debobina mvil! su momento de inercia es muy ba-o. omo los conductores del motor debobina mvil no est"n en contacto directo con el %ierro! la inductancia del motor esmuy ba-aC valores menores a 577 m0 son comunes en este tipo de motor. Laspropiedades de inercia e inductancia ba-as %acen que el motor de bobina mvil seauna de las me-ores elecciones de actuadores para sistemas de control de altodesempeo


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MOTORES DE IMANES PERMANENTES EN APLICACIONES DE ,A-A.ELOCIDAD

El motor de imanes permanentes es un desarrollo innovador dentro de la tecnolog#a demotores sincrnicos que combina la alta precisin de este tipo de motor con el diseo

simple y robusto de un motor de induccin asincrnico -aula de ardilla. ,s capaz de

entregar un muy alto torque desde un pequeo tamao de motor a ba-a velocidad!

eliminando la necesidad de ca-as de reduccin. ,l motor de imanes permanentes

requiere el suministro de un convertidor de frecuencia! que %an sido especialmente

modificados para operar con este tipo de motores.

,l motor de imanes permanentes de ba-a tensin es un nuevo tipo de motor sincrnicopara aplicaciones de ba-a velocidad! diseado para ser empleado con accionamientos

de velocidad variable. /ec"nicamente! el tipo de motor es similar a los tradicionales de

induccin -aula de ardilla e incluso su apariencia exterior es la misma! sin embargo! en

trminos de performance! puede entregar los mismos resultados que los de un motor

sincrnico.

C+mo est# dise/ado 0 $onstruido un motor de imanes permanentes?

4radicionalmente! el motor sincrnico es de una construccin m"s comple-a que la delmotor de induccin est"ndar. on el nuevo tipo de motor! el diseo se %a simplificado

mediante el uso de potentes imanes permanentes para crear un flu-o constante en elentre%ierro! eliminando as# la necesidad del rotor bobinado y escobillas utilizadasnormalmente para la excitacin en los motores sincrnicos. ,sto permite obtener elrendimiento de un motor sincrnico! combinado con el diseo robusto y simple de unmotor de induccin est"ndar. ,l motor de imanes permanentes debe ser energizadodirectamente en el estator por medio de un accionamiento de velocidad variable.

Cu#les son los *ene)i$ios del uso de motores de imanes permanentes?

Los motores de induccin est"ndar no se adaptan especialmente bien a operacionesde ba-a velocidad! pues su eficiencia cae con la reduccin de velocidad y slo est"n

disponibles normalmente %asta 56 polos! limit"ndolos en los rangos de ba-a velocidad(esto normalmente se puede superar mediante una ca-a de reduccin).


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La nueva solucin de motor de imanes permanentes proporciona un alto torqueacoplado directamente con la carga a ba-as velocidades. $l eliminar la ca-a dereduccin! el usuario a%orra espacio! costos de instalacin! elimina un punto de falla y!lo m"s importante! me-ora la eficiencia y disminuye el mantenimiento delaccionamiento.

La combinacin de un menor n2mero de componentes y sencilla configuracin reducelos costos por %ora de ingenier#a! facilita la instalacin! permite un uso m"s eficientedel espacio y reduce los inventarios de repuesto.

,s importante destacar que en accionamientos de velocidad variable! esta solucinme-ora la unidad de control! pues permite que el convertidor funcione sin la necesidadde un encoder debido a que los motores sincrnicos operan slo a la velocidaddeterminada por la frecuencia de alimentacin. La precisin es tan buena como la deun motor de induccin con un dispositivo de retroalimentacin. ,sto significa que elencoder puede ser eliminado! reduciendo a2n m"s la necesidad de mantenimiento.

Cu#les son las apli$a$iones ade$uadas?

,l motor de imanes permanentes sincrnico es ideal para accionamientos dem"quinas de papel! eliminando la necesidad de ca-as de reduccin y encoder. ,n unareciente instalacin! 6; de estos motores fueron utilizados! contribuyendo a me-orar laconfiabilidad y la precisin de control de la unidad del sistema. &in embargo! losmotores de imanes permanentes pueden ser utilizados en cualquier aplicacin! cuandonormalmente se emplean motores de -aula de ardilla con una ca-a de reduccin.

Cu#les son las $ara$ter1sti$as espe$iales del motor de im#n permanente?

,l motor de imanes permanentes est" diseado exclusivamente para el suministro deun convertidor de frecuencia no pudiendo ser utilizado para partidas directas. Por otraparte! la tensin se ve afectada por la velocidad del motor! debido al constante flu-o delos imanes permanentes. Por esta razn! el exceso de velocidad se limita al 67D. +namayor velocidad aumenta la tensin! lo que podr#a poner en peligro el aislamiento delos motores.

,l cat"logo de datos slo es aplicable con la tensin de red especificada! por e-emplo!los datos a A77 E no son v"lidos para redes de =


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Cual2uier $on(ertidor de )re$uen$ia puede $ontrolar un motor de im#npermanente?

Los motores de imanes permanentes slo pueden ser controlados con una unidad develocidad variable que cuenten con el softFare de control del motor s#ncronodesarrollado espec#ficamente para el control de flu-o de im"n permanente.

Cu#l es el ran3o del motor?

La velocidad y potencia de un motor de imanes permanentes son los siguientes3

G 79667 rHmin! 595567 JK a 667 rHmin

G 79=77 rHmin! 6:95>77 JK a =77 rHmin

G 79A=7 rHmin! =77 rHmin! :96:77 JK a >77 rHmin

Los valores de potencia y tensin informados son para redes de A77 EH>;7 E.

motores con imanes permanentes

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