Sobre el Motor de del lavado en una lavadora de 2 tinas.
IMPORTANTE:
TU SEGURIDAD ES PRIMERO...!!! Antes de poner mano en un aparato eléctrico para reparar o dar mantenimiento, es importante tener en cuenta que esto implica graves riesgos por el hecho de involucrar corriente eléctrica en el proceso. Por esta razón DEBES leer y entender con claridad las recomendaciones de seguridad emitidas por el fabricante en el manual de instrucciones del artefacto eléctrico y poner en práctica dichas recomendaciones de seguridad. De igual manera, DEBES tener conocimientos básicos sobre electricidad y sus riesgos. De modo que antes de abrir un aparato eléctrico DEBES estar consciente de los riesgos, tener muy claro lo que estás haciendo y asumir por tu propia cuenta y bajo tu propia responsabilidad las medidas de seguridad que correspondan para evitar accidentes con corriente eléctrica.
Que es y para que sirve el motor de lavado en lavadoras de dos tinas.
El motor de lavado en una lavadora de 2 tinas, es el componente electromecánico encargado de convertir la energía eléctrica suministrada, en energía mecánica o movimiento necesario para proporcionar el impulso requerido por el mecanismo de la transmisión para mover la turbina o agitador de la lavadora durante el proceso de lavado o enjuague.
Se trata de un motor monofásico de inducción, es decir que trabaja con corriente alterna monofásica. La característica más relevante de estos motores, es que no llevan bobinados ni escobillas en el rotor. Al no poseer escobillas, tampoco posee contacto eléctrico entre su estator y el rotor por lo que la energía necesaria para crear el impulso que pone en movimiento giratorio a dicho rotor, le es transmitida por inducción del campo magnético del estator al rotor, gracias al electromegnetismo y específicamente gracias al principio de inducción mútua que rige entre ambas partes y que trataremos mas adelante. Su caballaje es inferior a un cuarto de caballo y requiere de un capacitor permanente o de marcha acorde a las características de dicho motor para su correcto funcionamiento. A continuación vemos una imagen del aspecto físico del motor y seguidamente las partes que lo componen.
Partes del motor de lavada en lavadoras de dos tinas.
Entre las partes que conforman un motor encontramos las siguientes:
= El estator le da alojamiento a las bobinas de cobre estatóricas por donde pasa la corriente eléctrica alterna de alimentación para crear un campo magnético alterno en el dicho estator. Este campo magnético induce también una corriente en el rotor para que a su vez se genere en este último otro campo magnético.
= El rotor que en su interior lleva unas barras conductoras de cobre unidos en sus extremos por anillos también de cobre y estructurados de tal manera que forman una especie de jaula, por lo que se les conoce como rotor de tipo jaula de ardilla. Dichos conductores están inmersos en una masa de aluminio y por ellos circula una corriente eléctrica inducida por el campo del estator. Esta corriente inducida en el rotor crea a su vez un campo magnético en el mismo que interactúa con el campo del estator como si fueran dos imanes, dando como resultado la fuerza que origina el movimiento giratorio del rotor.
= Bujes o rodamientos donde se apoya el eje del rotor por ambos extremos, permitiéndole girar suave y silenciosamente.
= La carcasa que aloja tanto al rotor como al estator y sus rodamientos o bujes.
En algunos casos, estos motores vienen con tornillos pero también pueden venir sujetos con remaches.
Dentro de los componentes de un motor de lavadora de dos tinas, es importante destacar la presencia de un Termo fusible en las bobinas del estator, el cual es un elemento de protección contra sobre cargas o contra niveles de temperatura que superen los límites que pueda soportar el motor. El mismo se abre ante un incremento de la temperatura en el motor o ante una sobre carga por cortocircuito, de tal manera que desconecta la alimentación eléctrica para evitar que el motor se caliente a tal punto que pueda incendiarse.
Funcionamiento del motor.
Al no haber contacto eléctrico entre estator y rotor por no poseer escobillas ni devanados en el rotor, el movimiento de rotación se consigue gracias al electromagnetismo y de acuerdo a la "ley de inducción mutua de Fáraday" que nos indica lo siguiente:
"Al aplicar corriente alterna a las bobinas del estator, se genera en el mismo un campo magnético alterno cuya frecuencia se corresponde con la de la red eléctrica que alimenta a dicho estator. Este campo magnético alterno, también induce en el rotor una corriente, la cual a su vez genera otro campo magnético en dicho rotor"
De modo que el campo electro magnético del estator induce otro campo en el rotor. Este campo en el rotor interactúa con el campo magnético presente en el estator, tal como si fueran dos imanes, lo cual se aprovecha para generar el giro del rotor.
Para conseguir el fenómeno de la inducción mutua, el motor de inducción de una lavadora de dos tinas, lleva dos bobinados en su estator, los cuales se alimentan con corriente alterna monofásica, para generar el campo magnético respectivo. Uno de estos bobinados, es llamados bobinado de arranque y otro llamado bobinado de trabajo. Ambos pueden ser iguales tal como es el caso de los bobinados de un motor de lavadora de dos tinas que requiere girar alternadamente en un sentido o en el otro con igual velocidad y con igual fuerza. A como también pueden ser diferentes, tal como ocurre "en la mayoría de los motores para la sección de centrifugado" de una lavadora de dos tinas, del cual se requiere que gire en un solo sentido.
Dichos bobinados tienen dos extremos cada uno, o sea hay 4 extremos en total. Pero uno de los extremos de cada bobinado sale al exterior del motor de forma independiente, de modo que desde el motor saldrá un cable para el bobinado de trabajo y otro cable para el bobinado de arranque. Mientras que los otros dos extremos se juntan en uno solo para formar un cable común, dando así origen al tercer cable que sale del motor, tal como se ve en el siguiente diagrama, que representa simbólicamente la conexión interna de los bobinados del motor y de los 3 cables que salen al exterior.
Como podemos ver en la imagen anterior, los dos extremos de los bobinados representados hacia arriba, salen independientes del motor separados uno del otro, mientras en la parte inferior se unen los otros dos extremos en un cable común donde también se conecta el fusible térmico. Estas bobinas se distribuyen convenientemente en en el espacio entre las ranuras existentes en el estator, de tal manera que al hacer circular por ellos una corriente eléctrica alterna monofásica, se crea en dicho estator un campo magnético el cual induce en el rotor una corriente que a su vez crea en dicho rotor otro campo magnético por inducción.
Sin embargo en los motores monofásicos de inducción, el campo magnético generado en el estator, no es rotatorio por tener disponible una sola fase que alimentando a ambos bobinados y al tener una misma fase, los campos creados en ellos, tienden a alinearse en lugar de rotar, por estar ambos campos en fase uno respecto al otro. En tal condición el rotor no gira cuando el motor se conecta a la red eléctrica. En lugar de girar, lo que hace es vibrar generando un zumbido característico y tiende a calentarse.
Por lo tanto para que el rotor salga de esta condición se hace necesario disponer de un recurso que ponga al campo magnético de uno de los bobinados, fuera de fase con respecto al otro consiguiendo de esta forma el efecto de campo magnético giratorio en el estator lo cual hará girar al rotor cuyo campo ahora también giratorio, es inducido por el campo del estator.
Dentro de la máquina lavadora en la cual el motor de lavado tiene sus dos bobinados iguales, lo que se hace para conseguir este desfasaje entre los campos de las bobinas del estator, es conectar convenientemente un componente eléctrico o electrónico que ayude a generar el desfaseje de la corriente en uno de los bobinados y con ello, el desfasaje de su campo magnético con respecto al campo del segundo bobinado. Es decir se usa un componente que permita dividir en dos, la única fase disponible y así crear "una segunda fase" ligeramente adelantada en en un bobinado del estator con respecto al otro para de esta forma lograr el campo magnético giratorio. En este caso, el motor se comportaría como un motor bifásico, pudiendo de esta forma lograr el arranque y puesta en funcionamiento del mismo. Por esta razón a dichos motores se les conoce también como "motores de inducción de fase partida" ya que la única fase disponible se reparte o se divide en dos para lograr el efecto de campo magnético giratorio.
En las lavadoras de dos tinas, el efecto de desfasaje de las corrientes y por ende de los campos de los bobinados, se consigue mediante el uso de un capacitor permanente o capacitor de marcha.
El capacitor o condensador
En el caso de las lavadoras de dos tinas, se recurre a un capacitor de marcha o permanente conectado convenientemente al motor para conseguir que la corriente ingrese de forma directa a uno de los bobinados, mientras que al otro bobinado le llegue también dicha corriente pero por medio del capacitor.
En el siguiente diagrama vemos que la fase pasa de forma directa al bobinado de la derecha, mientras que al bobinado de al izquierda le llega dicha corriente o fase, pero por medio del capacitor. Dichos bobinados en el motor de lavado de una lavadora de dos tinas son iguales, pero el que recibe la corriente de forma directa, asume la función de bobinado de trabajo y el que recibe dicha corriente por medio del capacitor funge como bobinado de arranque. En esta configuración de la conexión, el motor gira en un sentido. Esta conexión se puede invertir mediante dispositivos electromecánicos designados para ese propósito de modo que los bobinados en algún momento inviertan sus funciones y el motor cambia su sentido de giro. El siguiente diagrama representa la conexión del motor con su capacitor a la red de suministro.
En esta otra imagen vemos en su forma física, la misma conexión que se ha representado de forma gráfica en el diagrama anterior.
Si observamos el diagrama, la corriente o fase ilustrada en color anaranjado, pasa por medio del capacitor y llega a un bobinado que para este caso haría la función de bobinado de arranque. Dicho capacitor a su vez hace que la corriente que llega al bobinado de arranque se vea desfasada con respecto a la corriente del bobinado de trabajo que recibe la corriente de forma directa, sin pasar por el capacitor. Por tanto, el campo magnético del bobinado de arranque donde está el capacitor, también está desfasado respecto al campo del bobinado de trabajo. Este desfasaje entre los campos de ambos bobinados del estator, es lo que da origen a un campo magnético estatórico giratorio y como el rotor se encuentra inmerso dentro de este campo giratorio, con una corriente y un campo magnético inducido, tiende a moverse o girar bajo el efecto del campo giratorio del estator gracias al fenómeno de inducción mutua mencionado antes.
Por esta razón los motores de inducción de la sección de lavado en lavadoras de dos tinas, llevan un capacitor conectado en paralelo de forma permanente entre los dos terminales independientes de sus bobinados de modo que dicho capacitor, asiste al motor durante el arranque así como durante su funcionamiento ya sea en un sentido de giro o en el sentido contrario y es de vital importancia para el correcto desempeño del motor. Si el capacitor se daña o se desconecta, el motor no funcionará bien.
Como los motores de la sección de lavado en estas lavadoras, funcionan alternando su sentido de giro hacia uno y hacia otro lado, entonces se hace necesario que ambos bobinados sean de iguales características (de igual medida óhmica) debido a que deben hacer funcionar al motor con igual velocidad e igual fuerza en ambos sentidos. Esto implica que en un sentido de giro, uno de los bobinados hace la función de bobinado de arranque y el otro, hace la función de bobinado de trabajo. Luego las funciones de los bobinados deben invertirse para cambiar el sentido de giro, y de esta forma el motor actúa balanceada mente en ambos sentidos mientras dure el ciclo de lavado. Estos cambios, se realizan también con ayuda de un componente llamado timer o temporizador de lavado sobre el cual trataremos mas adelante.
El valor o Capacidad del capacitor se mide en microfaradios (uF) y va en correspondencia con las características de fábrica propias del motor de la lavadora. En la práctica se recomienda que al hacer el reemplazo de un capacitor, si no se dispone de uno con la medida del original, entonces el reemplazo nunca debe exceder una diferencia mayor a 1uF hacia arriba o hacia abajo del valor establecido específicamente para el motor.
Si el motor viene especificado de fábrica para trabajar con un capacitor de 14uF por ejemplo, entonces al hacer un reemplazo para una reparación, se puede usar un capacitor que no exceda los 15uF, ni sea inferior a 13uF, sin que esto llegue a comprometer de forma sensible el funcionamiento del motor. Capacitores fuera de estos límites pueden llegar a provocar en algún momento un funcionamiento errático del motor o afectar su rendimiento, conllevando también a incrementar su temperatura y elevar el consumo de corriente del motor.
