Cómo funcionan los motores EC para refrigeración

Entre las diversas tecnologías de motores disponibles en el mercado, los de tipo electrónicamente conmutado están creciendo en uso, gracias a su funcionamiento y a que consumen menos energía que los de polo sombreado. Conoce cómo operan y cuáles son las ventajas que te ofrecen

Francisco Sandoval / Fotografías: cortesía de Wellington

Cuando los equipos de refrigeración son del tipo “aire forzado”, utilizan ventiladores para el movimiento del aire, los cuales pueden colocarse tanto en el interior como en el exterior del gabinete. El uso de estos motores pretende tener un flujo de aire continuo sobre los serpentines (del evaporador y del condensador) para facilitar el intercambio de calor entre el refrigerante y el medioambiente.

La pérdida del motor es la energía obtenida en forma de calor por la transformación de la electricidad, pues el paso de la corriente eléctrica a través de cualquier conductor genera primero calor y luego un campo magnético. Además, se genera energía calorífica por el paso de la corriente en los embobinados y los devanados, mientras que también se obtiene calor al generar el campo magnético y por rozamiento de las partes móviles.

Motores eléctricos de inducción
Los motores de inducción son llamados así porque el rotor se construye con un devanado o laminado hecho de acero de bajo carbono o acero al silicio de grano orientado, en el cual se inducen polos magnéticos, que por influencia de la corriente eléctrica actúan como un imán.

También, en estos motores, se tiene que en el estator se genera el campo magnético por el acomodo de bobinas, que son alambres de cobre enrollados sobre devanados formados por paquetes de láminas de acero apiladas, ya sea de bajo carbono o al silicio.

Cabe mencionar que, dependiendo del arreglo, los estatores siempre van con polos en pares y pueden ser:

De dos polos: cuando un embobinado genera sólo un campo con polo positivo y negativo; comúnmente, estos motores son llamados “esqueleto” y algunos pueden no tener carcasa

De cuatro polos: cuando hay dos embobinados que generan dos campos magnéticos con polos alternados (positivo-negativo-positivo-negativo); estos motores son conocidos comúnmente como “polo sombreado”, debido a que el polo de cada campo tiene su sombra en el segundo campo

De seis, ocho o más polos: en los que se generan la mitad de campos magnéticos, los cuales son determinantes para la velocidad y la fuerza o par del giro

Características de los motores eléctricos de inducción por polo sombreado

• Giran a una velocidad fija, que depende de las pérdidas y de la carga mecánica
• Se mantienen permanentemente alimentados por las bobinas y devanados del rotor, por lo que consumen energía constante para la generación del campo magnético
• Generan gran cantidad de calor debido a sus pérdidas eléctricas y magnéticas
• Tienen una vida útil determinada por el tipo de rodamiento utilizado (balero o chumacera) y la hermeticidad de la carcasa (la protección contra el ingreso de sólidos y líquidos)

Motores EC
Desde inicios del siglo XXI, se ha difundido y popularizado el uso de los motores eléctricos conmutados electrónicamente (ECM, por sus siglas en inglés), los cuales son conocidos como motores electrónicos. Estos motores cambian el control de una operación determinada de manera electrónica (conmutan); es decir, en el motor electrónico el control del giro se hace a través de procesadores y controladores instalados dentro de un circuito electrónico, permitiendo con ello variar la velocidad y el sentido de giro, así como el arranque y el torque. Debido a esas características, el uso de los motores EC ofrece las siguientes ventajas en comparación con los motores de polo sombreado:

1. Consumo de energía. Se reduce hasta 60 por ciento y hay un ahorro de energía al reducir la cantidad de calor en el gabinete por las pérdidas de capacidad cuando se utiliza en el ventilador evaporador

2. Vida útil. Hay un incremento de hasta cuatro veces debido a los materiales, rodamientos y diseño

3. Enfriamiento. El flujo de aire se incrementa también hasta cuatro veces, además de que es más constante y se puede variar de acuerdo con cada necesidad

4. Aplicación. Son mucho más ligeros y pueden ser colocados en cualquier posición, además de que se pueden fijar sobre cualquier tipo de base

5. Operación. Pueden operar en ambientes extremos con condiciones de alta humedad y contaminación, sin que se afecte su desempeño

6. Ecología. Al estar construidos con materiales reciclables, contribuyen a la protección del medioambiente

Cabe mencionar que los motores EC se han convertido en los preferidos por los ingenieros, diseñadores y técnicos de la refrigeración, y cada vez están teniendo mayor aceptación en otros ramos, como la ventilación y en equipos electrodomésticos. Además, con la generalización del uso del motor electrónico ganan todos, incluso el planeta, dado que con él se reduce también la huella de carbono de las industrias.

 

Francisco Sandoval es ingeniero de Aplicación en Wellington Drive Technologies, empresa neozelandesa dedicada al diseño y fabricación de motores EC, controladores electrónicos y soluciones especiales para la industria de la refrigeración y la ventilación. Además, cuenta con 25 años de experiencia en la refrigeración, tanto en el ramo doméstico como en el comercial e industrial. @wellingtondrive