Los motores síncronos y universales son familias de motores pensadas para necesidades distintas al motor de inducción clásico, como precisión de velocidad o muchas revoluciones.
Ya conocemos el motor asíncrono. Ahora vamos a comparar otras familias con características y aplicaciones diferentes.
El motor síncrono
En el motor asíncrono, el rotor giraba siempre un poco más lento que el campo magnético (deslizamiento). En el motor síncrono, el rotor crea un campo mediante imanes permanentes, excitación eléctrica o un diseño de reluctancia.
Al tener un campo magnético propio y fijo, el rotor se queda magnéticamente bloqueado con el campo giratorio del estator.
- Comportamiento: En régimen estable, su velocidad media coincide con la de sincronismo (
). - Si la red está a 50,00 Hz: La velocidad depende también del número de polos.
- Si aumentas la carga: Crece el ángulo entre los campos del estator y el rotor. Si se supera el par máximo, el motor puede perder el sincronismo.
¿Dónde se usa?
- Generadores: Casi todas las centrales eléctricas usan generadores síncronos.
- Coches eléctricos: Muchos usan motores síncronos de imanes permanentes por su densidad de potencia y buen rendimiento.
- Industria: Donde la velocidad debe ser constante pase lo que pase.
El motor universal
Si abres una batidora, una taladradora o una radial, verás que dentro hay un motor que hace mucho ruido, tiene chispas y escobillas. Es un Motor Universal.
Se llama así porque tiene un truco genial: Funciona igual con Corriente Alterna (AC) que con Corriente Continua (DC).
El principio físico
Es básicamente un motor DC Serie. La corriente pasa por las bobinas del estator y luego pasa al rotor a través de las escobillas.
- Cuando la AC cambia de polaridad (positivo a negativo), cambia la dirección de la corriente en el estator Y TAMBIÉN en el rotor a la vez.
- Como ambos campos se invierten simultáneamente, el par mantiene el mismo sentido.
Ventajas e inconvenientes
- Ventaja: Puede girar rapidísimo (10.000, 20.000, 30.000 rpm). Un motor de inducción no puede pasar de 3000.
- Ventaja: Tiene un par de arranque brutal. Por eso los taladros tienen tanta fuerza al empezar.
- Desventaja: Tiene escobillas. Se desgastan, hacen chispas y ruido. Hay que cambiarlas.
Peligro: Un motor universal nunca debe encenderse “en vacío” (sin carga conectada) a plena potencia. Al no tener límite de velocidad por frecuencia, puede embalarse hasta autodestruirse por la fuerza centrífuga. (Las herramientas de mano tienen rozamiento interno que evita esto).
¿Qué motor elijo?
Para cerrar el módulo, nos quedamos con una tabla de elección rápida según el proyecto:
| Tipo de Motor | Principio | Velocidad | Mantenimiento | Aplicación Típica |
|---|---|---|---|---|
| Asíncrono (jaula) | Inducción (deslizamiento) | Próxima al sincronismo; regulable con variador | Bajo | Ventiladores, bombas, cintas transportadoras. |
| Síncrono | Imanes, excitación o reluctancia | Igual al sincronismo en régimen estable | Bajo o medio | Generadores, servomotores, tracción. |
| Universal | Escobillas (Serie) | Muy alta y variable (>10000 rpm) | Alto (Cambiar carbones) | Taladros, Batidoras, Lavadoras (antiguas). |
| DC (Imán/Bobina) | Corriente Continua | Variable fácil | Medio (Escobillas) | Juguetes, Automoción (limpiaparabrisas). |
| Brushless (BLDC) | Conmutación electrónica | Variable y alta | Bajo | Drones, ordenadores, coches RC. |
