Motor de tracción

Locomotora eléctrica PRR DD1, sin la carrocería, mostrando sus motores de tracción.

Un motor de tracción es un motor eléctrico que provee el torque de giro principal de una máquina, usualmente convertido en movimiento lineal (tracción).

Los motores de tracción son usados en vehículos ferroviarios de tracción eléctrica como locomotoras eléctricas y tren de unidades múltiples, otros vehículos eléctricos como coches eléctricos, ascensores y cintas transportadoras, así como también vehículos con sistema de transmisión eléctrica como las locomotoras diésel-eléctricas, vehículos híbridos eléctricos y vehículos eléctricos de batería. Adicionalmente, los motores eléctricos en otros productos (como el motor principal en una lavadora) son denominados como motores de tracción.

Aplicaciones en el transporte

Ferrocarril

Tradicionalmente, son motores de corriente continua con bobinado en serie, funcionando con aproximadamente 600 voltios. La disponibilidad de semiconductores de alta potencia (como los tiristores y los IGBT) ha hecho posible la utilización de los motores de corriente alterna, más simples y altamente confiables, conocidos como motores de tracción asíncronos. Motores CA síncronos son usados ocasionalmente, como en el TGV francés.

Hasta mediados del siglo XX, a menudo se utilizaba un sólo motor grande para mover varios ejes de tracción, acoplados mediante bielas, muy similares a las usadas en las locomotoras de vapor. La Pennsylvania Railroad DD1, la PRR L5 y varias Cocodrilos Suizas son ejemplos de este sistema. La práctica estándar hoy día es utilizar un motor de tracción por cada eje motriz, acoplado con una caja reductora.

Usualmente, los motores de tracción está suspendido por tres puntos, entre el marco del boje y el eje motriz; se lo denomina como "motor de tracción suspendido por la nariz". El problema de esta disposición es que una parte del motor no tiene apoyo, incrementando las fuerzas sobre el boje. En el caso de las famosas GG1 del Pennsylvania Railroad, cada eje era manejado por dos motores montados en el boje. Las locomotoras eléctricas "Bi-Polares" construidas por General Electric para el Milwaukee Road no tenían caja reductora. El eje del motor era también el eje de las ruedas. En el caso de la TGV francés, cada eje motrtiz es impulsado por un motor montado en el chasis de la unidad motriz. Montando los motores de tracción, relativamente pesados, en el cuerpo de la unidad en lugar del boje, se obtiene una mayor dinámica permitiendo operar a altas velocidades.

El motor de CC fue el pilar de la tracción en las locomotoras eléctricas y diésel-eléctricas y en los autos de calle y tranvías por muchos años. Éstos consisten en dos partes, un bobinado que gira montado en un eje (el rotor), rodeado de un bobinado fijo, este último conocido como estator, o simplemente los "campos". Los campos fijos consisten de bobinas de alambre montadas en el interior de la carcasa del motor. El rotor es otro juego de bobinas montadas en un eje central y conectadas al estator por medio de "escobillas", las que mediante la presión de unos resortes, hacen contacto con la extensión del rotor conocido como "colector". Al colector están conectadas las terminales de las todas las bobinas del rotor, distribuidas en un patrón circular para permitir que la electricidad fluya en aquellas en la secuencia correcta. Cuando el rotor y los campos están conectados en serie, el motor completo se lo conoce como "bobinado en serie", teniendo un circuito de baja resistencia. Debido a esto, cuando se le aplica voltaje al motor, la corriente es alta (Ley de Ohm: corriente = voltaje/resistencia). La ventaja de la corriente alta es que los campos magnéticos dentro del motor son fuertes, produciendo un elevado par de giro, siendo ideal para arrancar un tren. La desventaja es que el flujo de corriente dentro del motor debe limitarse de alguna manera, ya que podría sobrecargarse y producir daños al motor y su cableado. En el mejor de los casos, el torque puede exceder la adhesión de las ruedas al riel, y hacerlas patinar. Tradicionalmente, se usan resistencias para limitar la corriente.

Referencias

Fuente

• Este artículo fue creado a partir de la traducción del artículo Traction motor de la Wikipedia en inglés, bajo licencia Creative Commons Atribución Compartir Igual 3.0 y GFDL.