3 Fabricantes de Motores Lineales en 2024

¿Qué es un Motor Lineal?

Un motor lineal es un tipo de motor eléctrico que produce un movimiento lineal en lugar de un movimiento rotatorio.

A diferencia de los motores convencionales que generan movimiento giratorio, los motores lineales generan un desplazamiento en línea recta. Estos motores utilizan la atracción y repulsión de imanes o la fuerza de Lorentz para generar la propulsión necesaria.

Una de las ventajas principales de los motores lineales es que simplifican el movimiento lineal sin requerir componentes complicados. Mientras que la propulsión lineal con un motor convencional puede involucrar varios mecanismos complejos, los motores lineales ofrecen una solución más directa y eficiente.

Aplicaciones de los Motores Lineales

Entre las aplicaciones más conocidas de los motores lineales se encuentran los coches con motor lineal, como el tren bala lineal. En los trenes bala lineales, por ejemplo, la carrocería del coche flota sobre los raíles gracias a la repulsión de los imanes, por lo que hay muy poca pérdida de fuerza motriz debido a la fuerza de fricción. Como resultado, pueden viajar a altas velocidades.

 En los últimos años, los motores lineales se han utilizado cada vez más en las unidades de accionamiento de equipos industriales. Suelen emplearse en máquinas herramienta, equipos de fabricación de semiconductores, naves espaciales, aceleradores y pistolas de motor lineal, que requieren precisión. En productos de consumo, algunos ejemplos son las cortinas eléctricas de los coches, las máquinas de afeitar, el autoenfoque de las cámaras y los restaurantes de sushi giratorios.

Principio de los Motores Lineales

Los motores lineales se accionan por la atracción y repulsión o fuerza de Lorentz de los imanes. La estructura de un motor lineal es similar a la de un motor convencional que se ha abierto para generar un movimiento lineal.

En función del principio de funcionamiento, existen muchos tipos, como los motores lineales de inducción, los motores lineales síncronos, los motores lineales de corriente continua y los motores lineales paso a paso.

1. Motores Lineales de Inducción

Este sistema utiliza el mismo principio que los motores de inducción, es decir, la fuerza de Lorentz debida a la inducción electromagnética como fuerza motriz. Se coloca un electroimán sobre un imán con polos NS-SN y se acciona mediante una corriente eléctrica. Este método se utiliza a menudo en motores lineales para aplicaciones industriales en las que se requiere una gran precisión.

2. Motores Lineales Síncronos

Este sistema utiliza el mismo principio que los motores síncronos, es decir, las fuerzas de atracción y repulsión entre polos magnéticos. Los polos de los imanes fijos alineados linealmente cambian de acuerdo con el movimiento de los electroimanes móviles, proporcionando así la fuerza motriz para el movimiento lineal.

Los motores síncronos lineales se caracterizan por un mayor rendimiento que otros métodos. En los coches de motor lineal, la mayoría son motores síncronos para reducir el consumo de energía. Obsérvese que en los coches con motor lineal de levitación magnética se utilizan imanes superconductores en los electroimanes del lado de la carrocería para reducir al mínimo el suministro de energía eléctrica.

3. Otros Métodos

Los motores lineales de corriente continua se utilizan para actuadores y otras aplicaciones. Entre las aplicaciones de los motores paso a paso lineales se incluye el control de precisión de equipos ópticos como el autoenfoque de cámaras. Los motores lineales piezoeléctricos, accionados por elementos piezoeléctricos, son menos eficientes pero pueden controlarse con gran precisión y se utilizan para maquinaria de precisión, etc.

Más Información sobre los Motores Lineales

1. Velocidad y Precisión de los Motores Lineales

Las ventajas de las velocidades más altas son significativas en las aplicaciones de los trenes bala lineales, y el desarrollo de los aspectos de rendimiento y la tecnología de control de los motores lineales está al borde de la aplicación práctica. Las ventajas de los motores lineales incluyen el hecho de que no requieren un mecanismo de reducción y pueden alimentar con alta precisión, y que pueden ser utilizados en ejes largos y múltiples motores pueden ser dispuestos para operar simultáneamente.

Por otro lado, entre las desventajas se encuentran la dificultad para controlar los efectos de las perturbaciones, la dificultad para obtener empujes elevados y la dificultad de inspección y mantenimiento, pero año tras año se van introduciendo mejoras. En estas circunstancias, junto con las velocidades más altas, la mayor precisión está atrayendo la atención y se está utilizando en máquinas-herramienta como rectificadoras y tornos. Además, los motores lineales son una posibilidad de futuro desde la perspectiva de la protección del medio ambiente, por ejemplo su uso en grandes máquinas hidráulicas.

2. Refrigeración de los Motores Lineales Superconductores

El ejemplo más común para accionar coches con motores lineales de levitación magnética es el uso de imanes superconductores: aprovechando el fenómeno de la superconductividad, en el que la resistencia eléctrica se hace cero a bajas temperaturas de 4 K (-269 °C), se puede generar un potente campo magnético sin pérdida de energía eléctrica.

Para mantener constante el estado de superconductividad, hay que instalar un mecanismo de refrigeración, que suele utilizar helio líquido. El precio y el gran tamaño del equipo son desventajas. En los últimos años, ha sido posible refrigerar imanes superconductores directamente sin utilizar helio líquido cambiando los materiales utilizados para las bobinas que componen el imán.

El material utilizado es un óxido de cobre a base de bismuto, que puede enfriarse hasta 20 K (-253 °C), una temperatura a la que se alcanza la superconductividad superior a la que era posible anteriormente. Estos imanes se denominan imanes superconductores de alta temperatura. Los equipos utilizados para enfriar los imanes superconductores de alta temperatura utilizan la expansión adiabática para enfriar directamente el material, lo que los hace ligeros y compactos.