En términos físicos, un motor eléctrico es algo que convierte energía en el movimiento de algún tipo de pieza de una máquina, ya sea un automóvil o una impresora.Si el motor dejara de girar en el mismo momento, el mundo sería inimaginable.
Los motores eléctricos son omnipresentes en la sociedad moderna y los ingenieros han producido muchos tipos diferentes de motores a lo largo de los siglos.
Muchos motores son actuadores, lo que significa que mediante la aplicación de par, crean movimiento.Durante mucho tiempo, la fuerza motriz hidráulica de los accionamientos hidráulicos fue el estándar de la época.Sin embargo, este tipo de motor está aumentando en el siglo XXI con el avance de los propulsores eléctricos, junto con el hecho de que la energía eléctrica se ha vuelto abundante y fácil de controlar.De los dos ¿uno es mejor que el otro?O esto depende de la situación.
Descripción general de los sistemas hidráulicos.
Si alguna vez ha usado un gato de piso o ha conducido un vehículo con frenos o dirección asistida, le sorprenderá saber que puede mover una cantidad tan grande de objetos sin gastar mucha fuerza.(Por otro lado, es posible que haya estado demasiado consumido por la tarea de cambiar una llanta al costado de la carretera como para considerar estos pensamientos).
Estas y otras tareas similares son posibles gracias al uso de sistemas hidráulicos.Un sistema hidráulico no crea energía, sino que la convierte desde una fuente externa a la forma requerida.
El estudio de la hidráulica abarca dos áreas principales.La hidráulica es el uso de fluidos para realizar trabajos a altos caudales y bajas presiones.Los molinos “anticuados” utilizan la energía del flujo de agua para moler el grano.Por el contrario, la hidrostática utiliza la alta presión y la baja fluidez del agua para realizar el trabajo.En el lenguaje de la física, ¿cuál es la base de esta compensación?
Poder, trabajo y espacio
La base física para el uso de motores hidráulicos es el concepto de multiplicación de fuerzas.El valor neto en un sistema es el producto de la fuerza neta aplicada y la distancia recorrida sin figura Wnet = (Fnet)(d).Esto significa que para la carga de trabajo asignada a una tarea física, la fuerza requerida a utilizar se puede reducir aumentando la distancia en la aplicación de la fuerza, como al girar un tornillo.
Este principio se extiende linealmente a escenas bidimensionales a partir de la relación p=F/A, donde p=presión en N/m2, F=fuerza en Newtons y A=área en m2.En un sistema hidráulico donde la presión p se mantiene constante, hay dos cilindros de pistón con áreas de sección transversal A1 y A2 que conducen a esta relación.F1/A1 = F2/A2, o F1 = (A1/A2)F2.
Esto significa que cuando el pistón de salida A2 es mayor que el pistón de entrada A1, la fuerza de entrada será proporcionalmente menor que la fuerza de salida.
Los motores eléctricos aprovechan el hecho de que un campo magnético ejerce presión sobre una carga o corriente en movimiento.Se coloca una bobina de alambre giratoria entre los polos de un electroimán de modo que el campo magnético crea un par que hace que la bobina gire alrededor de su eje.Este eje se puede utilizar para muchas cosas y, en definitiva, el motor convierte la energía eléctrica en energía mecánica.
Hidráulica versus motores eléctricos: ventajas y desventajas
¿Por qué utilizar un motor hidráulico, un motor de combustión interna o un motor eléctrico?Las ventajas y desventajas de cada tipo de motor son tan numerosas que vale la pena considerarlas en cada escenario único.
Ventajas de los motores hidráulicos.
La principal ventaja de los motores hidráulicos es que pueden generar fuerzas extremadamente altas.
Los motores hidráulicos utilizan un fluido incompresible, lo que permite un control más estricto del motor y, por tanto, una mayor precisión en el movimiento.Entre los equipos móviles pesados, son muy útiles.
Desventajas de los motores hidráulicos.
Los motores hidráulicos también son una opción costosa, todo el aceite está en uso, lo que lo hace muy mal, los distintos filtros, bombas y aceites deben revisarse, cambiarse, limpiarse y reemplazarse.Los derrames pueden crear riesgos para la seguridad y el medio ambiente.
Ventajas del motor
La apertura del motor hidráulico no es muy rápida, el motor es muy rápido (hasta 10m/s).Tienen velocidades y posiciones de parada programables, a diferencia de los motores hidráulicos, que pueden proporcionar el posicionamiento preciso requerido.Los sensores electrónicos pueden proporcionar información precisa sobre el movimiento y la fuerza aplicada.
Desventajas de los motores.
Estos motores son complejos y difíciles de instalar en comparación con otros motores, y son extremadamente propensos a fallar en comparación con otros motores.La mayoría de ellos, la desventaja es que necesitas más fuerza, necesitas un motor más grande y pesado, a diferencia de los motores hidráulicos.
Introducción a los accionamientos neumáticos
Los actuadores neumáticos, electrónicos o hidráulicos pueden resultar problemáticos en determinados escenarios.La diferencia entre los actuadores neumáticos e hidráulicos es que los motores hidráulicos utilizan flujo de agua, mientras que los actuadores neumáticos utilizan gas, normalmente gas común.
Los accionamientos neumáticos son ventajosos cuando hay mucho aire, por lo que primero es imprescindible un compresor de gas.Por otro lado, estos motores son muy ineficientes porque la pérdida de calor es muy grande en comparación con otros tipos de motores.
Hora de publicación: 13 de febrero de 2023