¿Cómo afecta el diseño del estator al rendimiento del motor de la herramienta eléctrica?

Muchas personas que utilizan herramientas eléctricas con regularidad han oído hablar del rotor de un motor. Gira, hace ruido y, cuando algo sale mal, suele ser lo primero que la gente sospecha. ¿Pero el estator? Ese no recibe tanta atención.

En un motor eléctrico con escobillas, el estator para herramientas eléctricas es la parte que permanece completamente quieta. Sin rotación. Ningún movimiento en absoluto. Y, sin embargo, sin él, el rotor se quedaría ahí sentado sin hacer nada.

Cómo el estator realmente crea movimiento

Esto es lo que confunde a mucha gente. Una parte estacionaria crea movimiento. ¿Cómo funciona eso?

El estator para herramientas eléctricas está construido a partir de laminaciones de acero apiladas envueltas en alambre de cobre. Cuando la electricidad pasa por esos devanados de cobre, convierte el estator en un electroimán. Ese campo magnético atraviesa el pequeño espacio y atrapa el rotor.

Una vez que el campo magnético comienza a interactuar con el rotor, el rotor no tiene más remedio que girar. El estator permanece fijo. El rotor gira en su interior. Así es como un componente estacionario impulsa la rotación.

Cómo se ve el interior de un estator

Si abre un motor con escobillas y saca el estator, verá algunas capas claras.

• un núcleo de hierro laminado que ayuda a concentrar el campo magnético
• Devanados de cobre enrollados alrededor de polos específicos en ese núcleo.
• aislamiento entre los devanados para evitar cortocircuitos
• algún tipo de estructura de montaje que sujeta el estator firmemente contra la carcasa del motor

El estator de las herramientas eléctricas debe estar firmemente bloqueado. Si se desplaza aunque sea un poco mientras el motor está en marcha, la alineación magnética se desvía y la herramienta pierde potencia.

Por qué el devanado de cobre es más importante de lo que crees

No todos los estatores están bobinados de la misma manera. El patrón del alambre de cobre alrededor del núcleo de hierro cambia el comportamiento del campo magnético.

Una herida limpia estator para herramientas eléctricas crea un campo magnético uniforme. El rotor gira suavemente y la herramienta se siente consistente cuando se inclina hacia un corte o un rectificado.

Un estator mal enrollado crea un campo desigual. El rotor podría vacilar o vibrar. Bajo cargas pesadas, el motor puede sentirse áspero o lento. Por lo general, esto no es un problema del rotor. Es un problema del estator.

El calor siempre es parte de la imagen.

El alambre de cobre se calienta cuando la corriente fluye a través de él. Esa es la física básica. Un estator para herramientas eléctricas se ocupa de ese calor constantemente mientras la herramienta está en funcionamiento.

El aislamiento alrededor de los devanados existe por una razón. Evita que el calor provoque cortocircuitos entre cables adyacentes. Sin embargo, con el tiempo, el calentamiento y enfriamiento repetidos pueden hacer que el aislamiento se vuelva quebradizo.

Una vez que el aislamiento comienza a deteriorarse, el estator pierde eficiencia. Es posible que el motor aún funcione, pero se calentará más y producirá menos energía de la que debería.

Cómo funcionan juntos el estator y el rotor

Piense en el estator como la vía y el rotor como el tren. La pista no se mueve, pero lo guía todo. El estator de las herramientas eléctricas crea la trayectoria magnética que sigue el rotor.

El rotor gira, pero lo hace dentro del campo magnético del estator. Si ese campo es débil o desigual, el rotor no puede tirar con tanta fuerza. El par cae. La velocidad se vuelve inconsistente.

Es por eso que reemplazar solo el rotor no siempre soluciona un motor débil. A veces el estator es el verdadero problema.

Dónde se encuentran estatores en herramientas cotidianas

• taladros con cable utilizados para perforar madera o metal
• amoladoras angulares para corte y trabajo de superficies
• sierras circulares para marcos y carpintería en bruto
• lijadoras de banda y lijadoras orbitales para trabajos de acabado

Las herramientas inalámbricas se han ido moviendo hacia motores sin escobillas, que manejan la función del estator de manera diferente. ¿Pero herramientas con cable? La mayoría de ellos todavía utilizan un estator tradicional.

Los estatores no se desgastan como lo hacen las escobillas.

Las escobillas de carbón son consumibles. Espera reemplazarlos de vez en cuando. El estator de las herramientas eléctricas no es así.

El estator no tiene partes móviles. No roza nada. Simplemente se queda ahí y crea un campo magnético.

Pero eso no significa que dure para siempre. El calor y las vibraciones son los verdaderos enemigos. Después de años de uso intensivo, el aislamiento puede romperse. Los devanados pueden cambiar ligeramente. Las laminaciones centrales pueden separarse. Cualquiera de esas cosas reducirá el rendimiento del motor.

Una pieza fija con un trabajo crítico

El estator de las herramientas eléctricas es fácil de ignorar porque nunca se mueve y rara vez falla. Pero cada vez que aprieta el gatillo de una herramienta eléctrica con escobillas, el estator está funcionando. Convierte la corriente eléctrica en un campo magnético lo suficientemente fuerte como para hacer girar el rotor e impulsar la herramienta a través de cualquier material que esté cortando o rectificando.

No hace ruido. No chispea. Simplemente permanece ahí, escondido dentro de la carcasa, realizando el único trabajo que hace posible el resto del motor.