Los motores eléctricos en la actualidad

Los motores eléctricos en la actualidad los podemos encontrar en varios sectores, los más conocidos son: el industrial, minera, automoción y el comercial. Existe una gran variedad de motores eléctricos para destinarlo a cualquier necesidad.

Los motores eléctricos pueden ser de corriente continua y de corriente alterna. Los motores de corriente continua convierten la energía eléctrica en mecánica, más comúnmente encontramos los motores en la industria de la automoción. Los motores de corriente alterna los encontramos en los típicos enchufes, es decir, en las viviendas. El funcionamiento de esta clase de motores depende del campo magnético con la corriente. De la misma manera, podemos encontrar motores eléctricos reversibles que los podemos ver en los generadores, estos tienen la capacidad de transformar de nuevo la energía mecánica en eléctrica.

Los motores eléctricos de imanes permanentes

En nuestra vida cotidiana los podemos encontrar motores eléctricos para coches, más específicamente en su fabricación, se pueden encontrar 3 tipos: los motores de inducción, los motores de síncronos de reluctancia y los motores de imanes permanentes. Los imanes permanentes y los más utilizados son los imanes de neodimio, los que nos permitirán crear motores eléctricos pequeños y potentes. Este tipo de imanes permanentes los podemos encontrar en ventanas, limpiaparabrisas y en sistemas de cierres de puertas. Además del imán de neodimio, también podemos encontrar otros tipos de imanes permanentes como los imanes ferrita, alnico samario; en comparación con los motores eléctricos fabricados con NdFeb para conseguir los mismos resultados necesitaremos un motor eléctrico grande.

¿Qué tipos de motores eléctricos existen?

Depende de la velocidad del campo electromagnético en la que se encuentre, encontramos dos tipos de motores: los síncrono y asíncrono. El motor síncrono es un rotor que produce un movimiento circular a una velocidad constante y de forma proporcional a la frecuencia de la fuente que produce la energía eléctrica. Por otro lado, el motor asíncrono tiene un giro de rotor no proporcional con la velocidad del giro del campo magnético y por lo tanto de la corriente eléctrica.

En IMA nos enfocamos a la investigación, desarrollo e innovación de varios sectores, sin embargo, uno de los más importantes es el sector automovilístico e industrial. Gracias a nuestro equipo de medición aseguramos la calidad y la seguridad de nuestros productos. De la misma manera disponemos de motores eléctricos de accionamiento magnético.

¿Qué es la temperatura de Curie de los imanes?

La temperatura Curie se conoce como la temperatura en la que el elemento ferromagnético empieza a perder su magnetismo y a transformarse en paramagnéticos, en el momento que se supera dicha temperatura. En el caso de que el material esté por debajo de la temperatura Curie los materiales magnéticos se transforman en ferromagnéticos. Esta temperatura proviene de la ley de Curie. Esta establece que la susceptibilidad (la capacidad que tiene un material a magnetizarse con un campo magnético externo) de un material magnético es inversamente proporcional a la temperatura.

Como podemos ver el gráfico cuando un elemento ferromagnético sobrepasa la temperatura Curie, este se transforma en elemento paramagnético.

La persona que determinó la temperatura Curie, fue el francés en 1895 que descubrió las leyes que relacionan las alteraciones que se encuentran en los elementos magnéticos junto a la temperatura en la que se encuentran.

¿Cómo puede afectar la temperatura Curie a los imanes?

Los materiales magnéticos que se encuentren a esta temperatura (temperatura Cuire) y tengan la presencia de un campo externo, tienen las mismas propiedades que los materiales ferromagnéticos.

Desde el punto de vista de rocas y minerales, la capacidad del elemento para mantener el magnetismo se encuentra en 570ºC; un ejemplo de minerales sería la magnetita.

Baja temperaturas: Si un imán se encuentra a bajas temperaturas el magnetismo del imán aumentará. Cuando los materiales se encuentren en un ambiente con temperaturas bajas, los átomos magnéticos se realinean espontáneamente consiguiendo una reavivación del ferromagnetismo, antiferromagnetismo o ferromagnetismo. En el caso de los minerales, la capacidad de retener el magnetismo se encuentra por debajo del punto de Curie

Altas temperaturas: Si el imán se encuentra a altas temperaturas el magnetismo del imán se verá afectado en la fuerza que posee. Este aumento de la temperatura conlleva una conversión entre el ferromagnetismo a paramagnetismo, creando un aumento de la temperatura, la cual se conoce como temperatura Curie.

¿Qué temperatura Curie tienen los diferentes materiales?

Dependiendo de los diferentes tipos de imanes que existan encontraremos diferentes temperaturas:

Para conocer la pérdida o la disminución de las propiedades magnéticas de un material, cuando alcanza la temperatura Curie, necesitaremos el Péndulo de Curie. Este péndulo dispone de una punta de metal que es atraída al imán debido a las fuerzas magnéticas. Por otro lado, para hacer funcionar el péndulo necesitaremos una vela, que será el elemento que aporte el calor.

El funcionamiento del péndulo es el siguiente: cuando el elemento es calentado por la vela y su temperatura haya aumentado, perderá las propiedades magnéticas, por lo que se alejará. En el momento de que el elemento deja de ser atraído por la fuente de calor ésta se enfriará recuperando las propiedades y volverá atraerse al imán.

¿Qué sustancias son magnéticas?

Las sustancias magnéticas son sustancias las cuales tienen la capacidad de atracción de otros elementos magnéticos o también conocidos como imanes. Las sustancias magnéticas más conocidas son:

-          Hierro

-          Acero

-          Cobalto

-          Níquel

Estas sustancias, además de sus combinaciones, tienen esa propiedad que les permite atraer o repulsar sustancias magnéticas, con otras. En el caso de que intentemos juntar estas sustancias con otras que nos son magnéticas, es decir que no se ven alteradas ni afectadas por un campo magnético como:

-          Plástico

-          Caucho

-          Agua

Estas sustancias no magnéticas no podrán ser atraídas.

Varios elementos son atraídos por imanes magnéticos, estos materiales se pueden dividir en materiales blandos y duros. Los materiales blandos se caracterizan por la facilidad de magnetización y de desmagnetización. En cambio los materiales duros tienen características similares a los imanes permanentes, por lo que, al presentar un alto BR, Hc, tienen una mayor dificultad para activar o desactivar su magnetización.

¿Cómo se pueden clasificar las sustancias magnéticas?

Las sustancias magnéticas se pueden clasificar dependiendo sus propiedades, su comportamiento frente el campo magnético y la permeabilidad magnética. La permeabilidad magnética es la capacidad que tienen los diferentes tipos de materiales, para atraer o no elementos metálicos, mediante campos magnéticos.

Todas las sustancias magnéticas tienen de una forma u otra la presencia de un campo magnético. La capacidad de un material de ser magnetizado, por un campo magnético externo se conoce como: susceptibilidad magnética.

¿Cómo podemos conocer la susceptibilidad magnética?

La susceptibilidad magnética se representa mediante Xm, la podemos conseguir mediante la relación que hay entre la magnetización que tiene el material y la intensidad del campo que le queremos aplicar.

A continuación, podemos ver la fórmula:

La susceptibilidad magnética puede ser positiva o negativa, en el caso de que sea positiva, lo podremos clasificar como sustancia paramagnética y sustancia ferromagnética, en cambio sí es negativa, lo clasificaremos como sustancias diamagnéticas.

En esta clasificación encontramos:

• Sustancias paramagnéticas = Los materiales paramagnéticos mantienen su magnetismo de forma permanente. Además, la susceptibilidad magnética es pequeña pero positiva. Las sustancias paramagnéticas contienen electrones los cuales no están apareados.

• Sustancias diamagnéticas = Los materiales que están compuestos por una sustancia diamagnética repelen los campos magnéticos, por lo que como hemos podido ver anteriormente, su susceptibilidad magnética es negativa.

• Sustancias ferromagnéticas = Las sustancias ferromagnéticas destacan por su alta permeabilidad magnética.

¿Podemos enviar imanes por correo postal?

Podemos enviar imanes por correo postal, siempre que tengamos mucha precaución, ya que el campo magnético puede transferir el packaging (envoltorio) y el contenido de los paquetes que se encuentren próximo a él se puede ver afectado y perjudicado.  De la misma manera, puede interrumpir los sistemas de clasificación y se puede perder debido a que por su fuerza de atracción se atrape en un objeto metálico. Es por esto por lo que si necesitamos enviar algún elemento magnético debemos cuidar el embalaje.

Los envíos de imanes pueden ser de dos tipos:

• Transporte aéreo = El transporte aéreo se basa en un tipo de transporte que permite desplazar paquetes a largas distancias a una mayor rapidez.
• Transporte terrestre= El transporte terrestre se suele emplear para realizar envíos a cortas distancias, siendo el transporte más económico y más práctico siempre que sean enviados a cortas distancias.
• Transporte marítimo= El transporte marítimo nos permite enviar grandes cantidades de varias dimensiones a un coste muy económico.

Independientemente del tipo de transporte que empleemos cada país tiene sus propias reglas.

¿Cómo podemos enviar un imán por correo?

A la hora de enviar imanes por correo postal debe tener en cuenta varios factores, además de reducir el campo magnético. Los factores que debemos tener en cuenta son:

1.     La distribución de los imanes dentro del paquete:

Si queremos enviar más de un imán, debemos distribuirlos de forma que la mitad de los imanes estén paralelos a la otra mitad, en otras palabras, los polos deben estar en dirección opuesta unos a otros.

En el caso de que solo queramos enviar dos imanes, no se pueden colocar de forma paralela, sino que se deben situar sobre una hoja de metal, de la misma manera se deben colocar un imán con la cara norte hacia la placa y el otro con la cara sur. De manera que, los imanes se podrán estilizar y conseguir una disminución de la fuerza del campo magnético.

Otra forma de distribuir los imanes para que no se vean afectados es: en forma de círculo para que el número de polos con una diferente dirección también consigan una neutralización del campo.

2.     Distancia requerida

A medida que la distancia entre un imán y otro aumenta, la fuerza del campo disminuye. También debemos tener en cuenta la distancia del imán con el sobre, ya que si el sobre tiene un grosor muy fino y la distancia con el exterior es pequeña, esto podría afectar a los elementos magnéticos que se encuentran alrededor. Es por ello que podemos rellenar el espacio con materiales que permitan el aislamiento de los imanes, como el plástico.

Además de estos dos factores anteriores mencionados anteriormente también podemos colocar una chapa de hierro en cada polo para proteger la intensidad del campo. Aun así, antes de enviar el paquete debemos medir la fuerza magnética, mediante un Gaussimetro o Teslámetro.