Los motores de CA son dispositivos electromagnéticos que tienen una corriente alterna como fuente de alimentación. Su función es convertir la energía mecánica en energía eléctrica que puede realizar un trabajo. Operan según el principio de la ley de inducción de Faradays, que establece que un campo magnético que cambia rápidamente produce un voltaje o fem inducido.

Antecedentes

Nikola Tesla inventó el primer motor de CA. Originalmente trabajó para Thomas Edison, cuya compañía era el principal constructor de sistemas de corriente continua. Tuvieron una discusión sobre la defensa de Tesla de las corrientes alternas como fuente de poder, y él se fue de la compañía. Vendió su patente de un sistema de CA al rival de Edison, George Westinghouse. La visión de Tesla finalmente ganó sobre la de Edison. La compañía de Edison más tarde se hizo conocida como General Electric.

Inducción electromagnética

Se basan en la ley de inducción de Faradays, que establece que un campo magnético que cambia rápidamente produce una fuerza electromotriz inducida o fem. Las fuerzas electromotrices son voltajes.

Los cables que transportan corriente producen campos magnéticos. Michael Faraday descubrió que cuando un cable está en un campo magnético cambiante, se induce una corriente como si hubiera una fuente de fem. Cuanto más rápido cambia el campo, mayor es la fem generada.

Construcción

Los dos tipos más comunes son de inducción y sincrónico.

Los motores de inducción son sin escobillas. La fuente magnética es un electroimán que usa la misma tensión inducida que utilizan las bobinas.

Los motores síncronos giran a la misma velocidad que el campo magnético. Esto se hace usando una pieza de CC en el estator o el rotor. El estator puede usar imanes permanentes o la corriente en las bobinas del rotor se manipula para funcionar en la misma dirección, en lugar de cambiar.

Los motores de inducción son los más comúnmente utilizados. Son más fáciles de fabricar, menos costosas de producir y bastante robustas.

Volver EMF

Como los motores son generadores que funcionan a la inversa, producen una fem igual que los generadores. Se llama fem inversa y no aparece inmediatamente cuando un motor se enciende inicialmente. La fem inversa es una consecuencia de la ley de Lenz, que establece que una fem inducida produce un flujo magnético que resiste el cambio. La fuerza de espalda funciona para reducir la corriente en el circuito, por lo tanto, desacelera el motor, y se hace más grande a medida que aumenta la velocidad del motor. Cuando una carga no está presente, se vuelve casi igual al tamaño de la tensión de entrada. La carga también funciona para desacelerar el descenso, y así los requisitos de potencia del motor aumentan. Esto contribuye al desperdicio de energía y la ineficiencia en su funcionamiento.

Usa

La mayoría de los motores son AC. Se encuentran en refrigeradores, trenes, computadoras, discos duros, maquinaria industrial, electrodomésticos y muchos otros dispositivos electrónicos. Se utilizan en ciertos motores en vehículos eléctricos e híbridos.