Los motores universales son un tipo de motor eléctrico que puede funcionar tanto con corriente alterna (CA) como con corriente continua (CC). Esta versatilidad los hace populares en aplicaciones donde se requiere un alto par de arranque y una velocidad ajustable.
Existen varias clasificaciones de motores universales basadas en diferentes criterios. Aquí se describen los tipos más importantes.
Motores universales de serie
En este tipo de motor, el devanado del estator y el devanado del rotor están conectados en serie. Esta configuración proporciona un alto par de arranque y permite una velocidad variable dependiendo de la carga.
Ventajas
Los motores universales de serie ofrecen un alto par de arranque, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren un fuerte empuje inicial, como herramientas eléctricas y electrodomésticos. La capacidad de velocidad variable es otra ventaja significativa, ya que la velocidad disminuye con el aumento de la carga, permitiendo un control eficiente.
Además, su construcción es relativamente simple y económica, lo que contribuye a su popularidad en diversas aplicaciones de consumo.
Inconvenientes
Sin embargo, estos motores tienen algunas desventajas. El conmutador y las escobillas están en contacto constante, lo que provoca desgaste y requiere mantenimiento regular. Además, tienden a ser ruidosos, lo que puede ser una desventaja en aplicaciones donde el silencio es crucial.
La eficiencia también es menor en comparación con otros tipos de motores eléctricos debido a las pérdidas de energía en el conmutador.
Aplicaciones
Estos motores son ampliamente utilizados en herramientas eléctricas portátiles como taladros, sierras y amoladoras debido a su alto par de arranque y velocidad variable.
Estas características también los hacen ideales para electrodomésticos que requieren potencia y flexibilidad, como aspiradoras y batidoras. Su capacidad de operar tanto en corriente alterna como continua los hace versátiles y adecuados para una variedad de entornos.
Además, su construcción simple y económica los convierte en una opción rentable para productos de consumo masivo que requieren rendimiento y durabilidad.
Motores universales compound
En los motores compound, se combinan las características de los motores de serie y los motores de derivación (shunt). Tienen dos devanados en el estator: uno en serie y otro en paralelo con el rotor.
Ventajas
Los motores compound combinan las características de los motores de serie y de derivación, proporcionando una velocidad más constante bajo diferentes cargas, lo cual es beneficioso para aplicaciones que requieren estabilidad en la velocidad. También mantienen un buen par de arranque debido al devanado en serie.
Inconvenientes
Por otro lado, los motores compound son más complejos en diseño y construcción, lo que puede aumentar el coste y la dificultad de mantenimiento. La complejidad adicional también puede significar que hay más puntos potenciales de falla.
Aunque ofrecen ventajas en términos de rendimiento, su mayor costo y mantenimiento pueden ser un inconveniente en aplicaciones donde se requiere simplicidad y bajo costo.
Aplicaciones
Se utilizan en aplicaciones industriales y comerciales donde se necesita una combinación de buen par de arranque y estabilidad en la velocidad. Son ideales para maquinaria industrial ligera y equipos de impresión que requieren una velocidad constante bajo diferentes cargas.
También se emplean en algunas aplicaciones de transporte eléctrico, como pequeños vehículos eléctricos, debido a su capacidad para mantener un rendimiento estable. La mayor complejidad y costo de estos motores se justifican en situaciones donde la precisión y la fiabilidad del rendimiento son cruciales.
Motores universales de imán permanente
Estos motores utilizan imanes permanentes para el campo del estator en lugar de devanados de campo.
Ventajas
Los motores de imán permanente son simples y económicos ya que eliminan la necesidad de devanados de campo, reduciendo la complejidad y los costes de producción. Además, son generalmente más eficientes debido a la ausencia de pérdidas en el devanado del estator.
Su diseño compacto y la ausencia de mantenimiento del campo magnético los hacen ideales para aplicaciones en dispositivos pequeños y de bajo costo.
Inconvenientes
No obstante, tienen algunas limitaciones, como un par de arranque generalmente menor en comparación con los motores de serie, lo que los hace menos adecuados para aplicaciones que requieren un alto empuje inicial. Además, los imanes permanentes pueden ser menos efectivos en motores de gran tamaño, limitando su uso en aplicaciones industriales grandes.
La estabilidad de los imanes también puede verse afectada por altas temperaturas, reduciendo su eficiencia y durabilidad.
Aplicaciones
Los motores de imán permanente son comunes en dispositivos pequeños y de bajo costo donde la simplicidad y la eficiencia son prioritarias. Se encuentran en juguetes eléctricos, pequeños electrodomésticos como ventiladores portátiles y equipos de audio.
Su diseño compacto y eficiente también los hace adecuados para aplicaciones en tecnología portátil y herramientas ligeras.
Además, su menor necesidad de mantenimiento y costos reducidos los convierten en una opción ideal para productos que requieren una alta relación costo-beneficio, con un uso ocasional o continuo a baja carga.