Descripción, análisis de funcionamiento, aplicación e impacto de Motores magnéticos.

2. Los motores magnéticos basan su
funcionamiento bajo las propiedades de
los polos magnéticos de los imanes.
No requiere de alguna otra fuente de
energía exterior, y generará un
movimiento rotatorio por sí solo y
mientras dure la vida de sus imanes.

3. El magnetismo es un fenómeno físico, fuerza
de la naturaleza por la que hace que los
objetos y diversos materiales, se atraigan o
se repelen entre sí.
Estas propiedades, pueden ser aprovechadas,
al disponer imanes de manera conveniente
para generar esa fuerza de repulsión y
convertirla en un movimiento que pueda
generar energía. Pero…

4. ¿Cómo se lograría nuestro
objetivo? ¿Cuál sería el resultado?
Primero analicemos las
características y principios
de funcionamiento de un
motor de corriente alterna.

5. Motores de
corriente alterna
Funcionan a partir de generar un
campo magnético giratorio. Su
funcionamiento se basa en el
acoplamiento de campos magnéticos
que se repelen y atraen al unísono.

6. Cuando existe un electroimán dentro del
campo giratorio y éste, gira a la misma
velocidad que el campo, el motor se
denomina: síncrono.

7. Por otra parte, si dentro del campo se
encuentra un bobinado que es sometido a
inducción eléctrica, el giro será más lento
que el del campo giratorio, por tanto se
denomina asíncrono.

8. Los motores polifásicos
de inducción están
constituidos por dos
devanados. Uno de ellos
se encuentra en el
estator. Y el otro de
ellos se encuentra en el
rotor, éste puede ser de
dos tipos diferentes:

9. Motor: Jaula de ardilla
Es un circuito cerrado, está
conformado por unas barras de
cobre o de aluminio y éstas están
colocadas en ranuras periféricas
que conectan con el núcleo (de
hierro) del rotor, mediante un anillo
de cobre o de aluminio.

10. Motor: Bobinado
Los extremos libres de las bobinas
están unidos a unos anillos
colectores. El circuito del rotor no
está cerrado mientras estos anillos
no estén conectados directamente
entre sí, sino a través de resistencias
exteriores a la máquina.

11. Jaula de
ardilla
Bobinado

13. ¿Qué es un motor magnético?
Es un dispositivo mecánico que genera
energía, para ello, se basa en un conjunto
de imanes colocados de manera
estratégica para producir un movimiento
rotativo continuo; aprovechando la
repulsión de los polos magnéticos.

14. ¿Cómo funciona?
Su funcionamiento está basado en
la creación de un campo
magnético giratorio. No cuenta con
ninguna conexión eléctrica. La
energía que se requiere y circula
por el rotor, es producida por
inducción electromagnética.

15. El estator, produce el
campo magnético. Y está
conformado por un
devanado trifásico. que es
lo mismo que, tres
devanados monofásicos,
colocados a 120° entre
ellos mismos.
Y el rotor es en donde se
crea el par de fuerzas que
originan el giro,
aprovechando la fuerza de
repulsión de los imanes.

16. Al conectarse el devanado a un red trifásica,
las intensidades generadas por los imanes, son
absorbidas, y también son intensidades
trifásicas equilibradas. Es así como se crea un
campo magnético giratorio.

17. El movimiento rotatorio en conjunto con las
corrientes que existen en los conductores
del rotor, originan fuerzas electrodinámicas
sobre los conductores que de esta forma es
como arrastran al rotor haciéndolo girar.

18. La velocidad de giro que realiza el campo
magnético, se denomina velocidad de
sincronismo, la cual está dada por la
siguiente expresión:
𝑛 =
120 ∗ 𝑓
𝑝
dada en revoluciones por minuto.
𝑛 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑔𝑖𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜
𝑓 = 𝐹𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚á𝑞𝑢𝑖𝑛𝑎
𝑝 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑙𝑜𝑠 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜𝑠 (𝑒𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑠) 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑏𝑜𝑏𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑡𝑜𝑟

19. A la diferencia de velocidad del
flujo giratorio y la velocidad del
rotor, es a lo que llamamos
deslizamiento y se expresa en
tanto porciento (%). Está
determinado por las siguientes
ecuaciones:

20. Deslizamiento absoluto:
𝑠 = 𝑛1 − 𝑛2
Deslizamiento relativo:
𝑠% =
𝑛1 − 𝑛2
𝑛1
∗ 100
𝑆 = 𝑑𝑒𝑠𝑙𝑖𝑧𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜
𝑁1 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑖𝑛𝑐𝑟𝑜𝑛𝑖𝑠𝑚𝑜
𝑁2 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑔𝑖𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑜𝑡𝑜𝑟

21. ¿Cómo se produce el
movimiento giratorio?
Aprovechando la fuerza de repulsión entre
los polos del mismo signo de un imán.
Estos se repelen, mientras más se acerque un
polo a otro, la fuerza de repulsión será aún
más fuerte, haciendo que el imán ceda a
buscar un punto de equilibrio entre ellos.

22. ¿Cuál es el mejor
imán para un
motor?
El Neodimio, pues puede trabajar en
temperaturas de 90°C a 150°para evitar
que estos se oxiden, suelen recubrirse
con diversos materiales. Samario –
Cobalto, son funcionales hasta los 350°
C, no tienen problemas de oxidación.

23. Ya que hemos analizado el
funcionamiento principal
de un motor magnético.
Repasemos algunos
puntos importantes…

24. Bajo condiciones normales de
funcionamiento de un motor de inducción
magnética, algunas de sus características,
son las siguientes:
• La inducción magnética es constante respecto al
tiempo y, depende de la tensión y frecuencia del
sistema trifásico.
• El número de polos depende de la configuración de las
bobinas del devanado y numero de ranuras del
estator.
• La velocidad de giro del motor de inducción, depende
del número de polos del devanado del estator y de la
frecuencia del sistema trifásico.

25. ¿Cuáles son sus aplicaciones?
Generar energía mecánica. Incluso funcionar
como fuente de energía de otros motores, con
la finalidad de apoyar la disminución del uso de
energía eléctrica. Creando así, beneficios en la
ecología, y gracias a su innovación y sencillo
funcionamiento, pueden ser factor importante en
el desarrollo de nuevas tecnologías.

26. Referencias y bibliografía:
• Pedraza, L. & Ibáñez, S. (2012) Diseño y fabricación de un prototipo de un
moto-generador magnético. 27 septiembre 2015, Universidad distrital
francisco José de caldas facultad tecnológica ingeniería en control. Sitio web:
http://www.energia-
libre.info/DOCUMENTOS%20PDF/ARTICULO%20FINAL%20MAE.pdf
• Croft, T., Carr, C. & Watt, J.(1974). Generadores y motores. En Manual del
montador electricista: el libro de consulta del electrónico (pp.-83). En línea:
Reverte. Sitio web: https://books.google.com.mx/books?id=-jZLF-
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PA83&dq=motor+magnetico&hl=es&sa=X&ved=0CBoQ6AEwAGoVChMIwMP
707qVyAIVy4uSCh0uYwxY#v=onepage&q=motor%20magnetico&f=false
• De Vandelvira, A. (2011). Motores de corriente alterna. Octubre 10, 2015, de
J. Garrigós. Sitio web:
http://platea.pntic.mec.es/~jgarrigo/SAP/archivos/1eva/introduccion_motor
es_ca.pdf