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Los motores de CA (corriente alterna) y de CC (corriente continua) están diseñados para convertir energía eléctrica en movimiento mecánico, pero difieren fundamentalmente en sus fuentes de alimentación, construcción, funcionamiento y aplicaciones. Comprender estas diferencias es clave para elegir el motor adecuado para una tarea específica. A continuación, se detallan:
1. Fuente de energía
La distinción más básica radica en su aporte energético:
- motores de CA funcionan con corriente alterna, donde la corriente eléctrica invierte periódicamente su dirección (por ejemplo, 50 o 60 ciclos por segundo en la mayoría de las redes).
- Motores de corriente continua funcionan con corriente continua, que fluye en una dirección constante (por ejemplo, desde baterías, rectificadores o paneles solares).
2. Construcción
Sus diseños internos reflejan sus fuentes de energía:
- motores de CA Los motores de CA (especialmente los de inducción, el tipo más común) tienen un estator estacionario con devanados conectados a la alimentación de CA. El rotor, a menudo una "jaula de ardilla" de barras conductoras, no tiene conexiones eléctricas; depende de la inducción electromagnética del campo magnético giratorio del estator. Algunos motores de CA (motores síncronos) utilizan un rotor con imanes permanentes o electroimanes alimentados por una fuente externa.
- Motores de corriente continua Tienen un estator con imanes permanentes o electroimanes (devanados de campo) y una armadura giratoria (bobinas) conectada a un conmutador, un anillo dividido que invierte la corriente en la armadura mientras gira. Las escobillas (contactos conductores) conectan el conmutador a la fuente de alimentación de CC. Este diseño garantiza que el campo magnético del rotor se oponga siempre al del estator, generando un par continuo.
3. Principios de funcionamiento
- motores de CA Dependen de un campo magnético giratorio en el estator, creado por corrientes alternas desfasadas en sus devanados. Este campo induce corriente en el rotor, creando un campo magnético que interactúa con el campo del estator para girar el rotor (motores de inducción) o se acopla al campo giratorio (motores síncronos).
- Motores de corriente continua Utiliza la atracción/repulsión entre el campo magnético fijo del estator y el campo magnético inducido por la corriente del inducido. El conmutador invierte la corriente del inducido a intervalos precisos, manteniendo el rotor girando en una dirección.
4. Control de velocidad
- motores de CA Históricamente, se requerían sistemas complejos (p. ej., variadores de frecuencia, VFD) para ajustar la velocidad modificando la frecuencia o el voltaje de CA. Los VFD modernos permiten un funcionamiento eficiente y preciso, ideal para aplicaciones como bombas o cintas transportadoras.
- Motores de corriente continua Simplifican el control de velocidad: ajustar el voltaje de entrada (mediante resistencias, choppers o controladores) modifica directamente la velocidad. Esta simplicidad los popularizó para aplicaciones tempranas como trenes eléctricos y robótica.
5. Eficiencia y mantenimiento
- motores de CA Los motores de inducción son altamente eficientes, especialmente a velocidades constantes, y no tienen escobillas ni conmutadores (piezas que se desgastan). Esto reduce la necesidad de mantenimiento, lo que los hace duraderos en entornos hostiles (p. ej., fábricas y minas).
- Motores de corriente continua Pueden ser eficientes, pero sufren desgaste de las escobillas y el conmutador, lo que requiere mantenimiento regular (p. ej., sustitución de escobillas, limpieza de conmutadores). Esto limita su vida útil en entornos con polvo o vibraciones intensas.
6. Aplicaciones
- motores de CA Dominan los usos industriales y a gran escala: maquinaria de fabricación, sistemas de climatización (HVAC), bombas, ventiladores, redes eléctricas e instalaciones de energía renovable (p. ej., aerogeneradores). Su compatibilidad con la red de CA y su bajo mantenimiento los hacen ideales para tareas continuas de alta potencia.
- Motores de corriente continua sobresalen en aplicaciones que requieren un control preciso de la velocidad o portabilidad: dispositivos alimentados por batería (juguetes, herramientas), vehículos eléctricos (diseños históricos y algunos modernos, aunque muchos ahora usan motores de CA con inversores), robótica y pequeños electrodomésticos (por ejemplo, licuadoras, donde la CC de adaptadores es común).
Resumen
Los motores de CA prosperan en entornos conectados a la red eléctrica, de alta potencia y bajo mantenimiento, mientras que los motores de CC destacan en aplicaciones portátiles, de velocidad variable o alimentadas por batería. El auge de la electrónica de potencia (p. ej., inversores que convierten CC en CA) ha difuminado las fronteras —los vehículos eléctricos modernos, por ejemplo, utilizan motores de CA con baterías de CC—, pero sus diferencias fundamentales en diseño y funcionamiento siguen siendo definitorias.
