Las máquinas eléctricas realizan la mayor parte del trabajo hoy en día. Todas las tareas que para ti resultan tediosas, difíciles o peligrosas, seguramente son realizadas por alguna máquina eléctrica. La amplia disponibilidad de los motores eléctricos, su gran versatilidad y su bajo costo otorgan un nivel de confort que difícilmente hubieran imaginado nuestros abuelos cuando eran más jóvenes. Por ejemplo, los que vives en ciudades con climas extremosos (ya sea de frío o de calor) es difícil imaginar cómo sería la vida diaria sin el aire acondicionado. Los grandes edificios no podrían existir si no fuera por una manera segura, económica y confiable de purificar y enfriar el aire en su interior. De seguro la figura 1 te resulta familiar.

Figura 1

Es el compresor para una unidad de aire acondicionado. Esta funciona en base a motores de corriente alterna, es el que da vida al compresor y a los abanicos que hacen circular el aire.

¿Puedes imaginarte cómo era una cocina antes de las licuadoras eléctricas? Todas las mezclas tenían que hacerse a mano y los resultados no eran iguales. Ese es otro clásico ejemplo de un diseño que incorpora máquinas de corriente alterna para su funcionamiento debido a su bajo costo y su versatilidad. Pero te preguntarás, ¿esto qué tiene que ver con las aplicaciones en los sistemas automotrices?

Por las características del sistema de alimentador de un automóvil, casi todos sus motores y demás dispositivos funcionan con corriente directa, sin embargo, entender el funcionamiento de las máquinas de corriente alterna es más sencillo y será un paso fundamental para comprender el funcionamiento de las máquinas de corriente directa.

Adicionalmente, el futuro de los automóviles radica en los automóviles eléctricos, o si te acercas un poco más al presente, los motores híbridos. Existe una marca Estadounidense de automóviles llamada Tesla, que fabrican automóviles totalmente eléctricos, y su desempeño (y su diseño) rivaliza de cerca con el de cualquier superdeportivo tradicional.

Figura 2. Tesla modelo S

Imágen obtenida de: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tesla_Model_S_Indoors_trimmed.jpg solo para fines educativos.

¿Podrías crees que ese automóvil es totalmente eléctrico? En este caso, te encuentras ante la presencia de máquinas de corriente alterna que son las encargadas de dar a este deportivo todas sus características de manejo, velocidad y aceleración. Entender el funcionamiento de estos motores, y su control, será básico para todas las personas que deseen incursionar en el sector automotriz dentro de un par de años. Seguramente estás interesado, así que, ¿qué esperas?

Las máquinas sincrónicas tienen una característica muy particular: siempre giran a la misma velocidad, sin importar la carga que esté en su flecha. Claro que existe un límite de carga que se le puede exigir, pero este suele ser muy alto y es difícil llegar a ese límite a menos de que las condiciones de operación sean extraordinarias.

Esta característica hace que sean ideales para aplicaciones donde es importante que la velocidad sea constante, por ejemplo:

• Generadores eléctricos
• Fijos
• Portátiles
• Relojes
• Reproductores de música.
• Molinos de laminación.
• Flecha de inercia para almacenamiento de energía.

Debido a que tienen más componentes que una máquina asíncrona, su costo inicial suele ser mayor, aunque si la aplicación así lo demanda, son una excelente opción debido a sus múltiples bondades.

Las máquinas de inducción (o asincrónicas) se caracterizan por su amplio rango de funcionamiento y la versatilidad que ofrecen al controlarlas. Se utilizan en aplicaciones donde se requiera una máquina robusta, de bajo costo y que pueda trabajar bajo distintas condiciones de carga. La gran mayoría de motores que encontrarás en las aplicaciones domésticas, comerciales e industriales serán motores de inducción. Esto debido a que requieren muy poco mantenimiento al carecer de partes que hagan contacto físico.

Una aplicación muy interesante de este tipo de motores es en los automóviles híbridos y eléctricos. Los motores que estos automóviles utilizan como parte del tren motriz, son precisamente, motores de inducción.

Figura 3. Motor de inducción trifásico de un Tesla Roadster

Imágen obtenida de: http://www.teslamotors.com/roadster/technology/motor solo para fines educativos.

Las personas que quieran dedicarse a la industria automotriz dentro de 5 o 6 años tendrán que tener un buen conocimiento de este tipo de motores para poder incorporarlos a la plataforma mecánica del mismo.

Hoy en día ya son una realidad en modelos híbridos tales como el Prius y algunos modelos híbridos de Ford, como la SUV Escape o el automóvil Fusion.

Figura 4 Ford Escape Hybrid

Imagen obtenida de http://www.dashboardnews.com/2011/10/05/ford-kills-escape-hybrid-adds-two-ecoboost-engine-options/ solo para fines educativos.

Hoy en día las máquinas realizan el trabajo pesado, tedioso y repetitivo que no puedes o no quieres hacer. En la actualidad, un enorme porcentaje del trabajo en la industria, en las residencias, en los comercios y hasta en los automóviles es realizado por motores. Es importante seleccionar la máquina adecuada para la tarea adecuada en cada caso.

Revisa a continuación el Checkpoint: