Principio de motor eléctrico

Un motor eléctrico es un convertidor electromecánico (máquina eléctrica) que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. En los motores eléctricos convencionales se generan campos magnéticos de bobinas conductoras de corriente cuyas fuerzas de atracción y repulsión mutuas se implementan en movimiento. Por lo tanto, el motor eléctrico es la contraparte del generador construido muy similar que convierte la potencia del motor en energía eléctrica. Los motores eléctricos generalmente generan movimientos de rotación, pero también se pueden usar para movimientos de traslación (actuador lineal). Los motores eléctricos se utilizan para conducir muchos equipos, maquinaria y vehículos.

Principio de funcionamiento
Los motores eléctricos son dispositivos que transforman la energía eléctrica en energía mecánica. El medio de esta transformación de energía en motores eléctricos es el campo magnético. Hay diferentes tipos de motores eléctricos y cada tipo tiene diferentes componentes cuya estructura determina la interacción de los flujos eléctricos y magnéticos que causan la fuerza o el par del motor.

El principio fundamental es que describe cómo una fuerza es causada por la interacción de un punto de carga eléctrica q en campos eléctricos y magnéticos, es la ley de Lorentz:

dónde:
q: carga eléctrica puntual
E: campo eléctrico
v: velocidad de partícula
B: densidad del campo magnético

En el caso de un campo puramente eléctrico, la expresión de la ecuación se reduce a:

La fuerza en este caso está determinada solo por la carga q y por el campo eléctrico E. Es la fuerza de Coulomb que actúa a lo largo del conductor originando el flujo eléctrico, por ejemplo, en las bobinas del estator de las máquinas de inducción o en el rotor. de los motores de corriente continua.

En el caso de un campo puramente magnético:

La fuerza está determinada por la carga, la densidad del campo magnético B y la velocidad de la carga v. Esta fuerza es perpendicular al campo magnético y la dirección de la velocidad de la carga.Normalmente hay muchas cargas en movimiento, por lo que es conveniente reescribir la expresión en términos de densidad de carga Fv (fuerza por unidad de volumen):

Al producto  Se conoce como densidad de corriente J (amperios por metro cuadrado):

Luego, la expresión resultante describe la fuerza producida por la interacción de la corriente con un campo magnético:

Este es un principio básico que explica cómo las fuerzas se originan en sistemas electromecánicos como los motores eléctricos. Sin embargo, la descripción completa para cada tipo de motor eléctrico depende de sus componentes y su construcción.

Motor lineal
Un motor lineal es esencialmente cualquier motor eléctrico que se ha «desenrollado», de modo que, en lugar de producir un par (rotación), produce una fuerza de línea recta a lo largo de su longitud.

Los motores lineales son más comúnmente motores de inducción o motores paso a paso. Los motores lineales se encuentran comúnmente en muchas montañas rusas donde el movimiento rápido del vagón sin motor es controlado por el riel. También se utilizan en los trenes de Maglev, donde el tren «vuela» sobre el suelo. En una escala más pequeña, el trazador de lápiz HP 7225A de la era de 1978 utilizó dos motores paso a paso lineales para mover el lápiz a lo largo de los ejes X e Y.

Electromagnetismo

Fuerza y ​​par
El propósito fundamental de la gran mayoría de los motores eléctricos del mundo es inducir electromagnéticamente el movimiento relativo en un espacio de aire entre un estator y un rotor para producir un par útil o una fuerza lineal.

De acuerdo con la ley de fuerza de Lorentz, la fuerza de un conductor de bobinado se puede dar simplemente por:

o más generalmente, para manejar conductores con cualquier geometría:

Los enfoques más generales para calcular las fuerzas en los motores utilizan tensores.

Poder
Donde rpm es la velocidad del eje y T es el par, la salida de potencia mecánica de un motor Pem viene dada por,

en unidades británicas con T expresado en libras-pie,
 (caballos de fuerza), y

en unidades SI con velocidad angular del eje expresada en radianes por segundo, y T expresada en newton metros,
 (vatios).

Para un motor lineal, con la fuerza F expresada en newtons y la velocidad v expresada en metros por segundo,

 (vatios).

En un motor asíncrono o de inducción, la relación entre la velocidad del motor y la potencia del espacio de aire es, descuidando el efecto de la piel, dado por lo siguiente:
 , dónde

Rr – resistencia del rotor
I _r ² – cuadrado de corriente inducida en el rotor
s – deslizamiento del motor; es decir, la diferencia entre la velocidad síncrona y la velocidad de deslizamiento, que proporciona el movimiento relativo necesario para la inducción de corriente en el rotor.

Volver emf
Dado que los devanados de inducido de un motor de corriente continua o universal se mueven a través de un campo magnético, tienen un voltaje inducido en ellos. Esta tensión tiende a oponerse a la tensión de alimentación del motor y, por lo tanto, se denomina «fuerza electromotriz inversa (fem)». La tensión es proporcional a la velocidad de funcionamiento del motor. La parte trasera del motor, más la caída de voltaje en la resistencia interna del devanado y los cepillos, debe ser igual al voltaje en los cepillos. Esto proporciona el mecanismo fundamental de la regulación de la velocidad en un motor de CC. Si la carga mecánica aumenta, el motor se ralentiza; se obtiene un resultado inferior de la frecuencia emf, y se extrae más corriente del suministro. Esta corriente incrementada proporciona el par adicional para equilibrar la nueva carga.
En las máquinas de CA, a veces es útil considerar una fuente back emf dentro de la máquina; como ejemplo, esto es de particular interés para la regulación de velocidad cercana de los motores de inducción en VFD.

Pérdidas
Las pérdidas del motor se deben principalmente a las pérdidas resistivas en los devanados, las pérdidas del núcleo y las pérdidas mecánicas en los rodamientos, y las pérdidas aerodinámicas, en particular donde están presentes ventiladores de refrigeración.

Las pérdidas también se producen en la conmutación, los conmutadores mecánicos de chispa y los conmutadores electrónicos y también disipan el calor.

Eficiencia
Para calcular la eficiencia de un motor, la potencia de salida mecánica se divide por la potencia de entrada eléctrica:
 ,

dónde  es la eficiencia de conversión de energía,  es energía de entrada eléctrica, y  Es la potencia de salida mecánica:

dónde  es el voltaje de entrada,  es la corriente de entrada, T es el par de salida, y  Es la velocidad angular de salida. Es posible derivar analíticamente el punto de máxima eficiencia.Normalmente es a menos de la mitad del par de parada.

Varias autoridades reguladoras en muchos países han introducido e implementado legislación para fomentar la fabricación y el uso de motores eléctricos de mayor eficiencia.

Factor de bondad
Eric Laithwaite propuso una métrica para determinar la «bondad» de un motor eléctrico: 

Dónde:
 es el factor de bondad (es probable que los factores superiores a 1 sean eficientes)
 Son las áreas de sección transversal del circuito magnético y eléctrico.
 Son las longitudes de los circuitos magnéticos y eléctricos.
 Es la permeabilidad del núcleo.
 es la frecuencia angular a la que se acciona el motor

A partir de esto, mostró que es probable que los motores más eficientes tengan polos magnéticos relativamente grandes. Sin embargo, la ecuación solo se relaciona directamente con motores que no son PM.

Parámetros de rendimiento

Capacidad de par de los tipos de motor.
Todos los motores electromagnéticos, y eso incluye los tipos mencionados aquí, derivan el par del producto vectorial de los campos que interactúan. Para calcular el par es necesario conocer los campos en el espacio de aire. Una vez que se hayan establecido mediante análisis matemático utilizando FEA u otras herramientas, el par puede calcularse como la integral de todos los vectores de fuerza multiplicados por el radio de cada vector. La corriente que fluye en el devanado produce los campos y para un motor que usa un material magnético, el campo no es linealmente proporcional a la corriente. Esto dificulta el cálculo, pero una computadora puede hacer los muchos cálculos necesarios.

Una vez hecho esto, se puede utilizar una figura que relacione la corriente con el par como un parámetro útil para la selección del motor. El par máximo para un motor dependerá de la corriente máxima, aunque esto solo será usable hasta que las consideraciones térmicas tengan prioridad.

Cuando se diseña de manera óptima dentro de una restricción de saturación de núcleo dada y para una corriente activa dada (es decir, corriente de par), voltaje, número de pares de polos, frecuencia de excitación (es decir, velocidad síncrona) y densidad de flujo de espacio de aire, todas las categorías de motores eléctricos o los generadores exhibirán virtualmente el mismo par máximo continuo del eje (es decir, el par de operación) dentro de un área de espacio de aire dada con ranuras de devanado y profundidad de hierro de fondo, lo que determina el tamaño físico del núcleo electromagnético. Algunas aplicaciones requieren ráfagas de torsión más allá de la torsión de operación máxima, tales como ráfagas cortas de torsión para acelerar un vehículo eléctrico desde el punto muerto. Siempre limitada por la saturación del núcleo magnético o el aumento seguro de la temperatura de operación y el voltaje, la capacidad de ráfagas de torque más allá del torque de operación máximo difiere significativamente entre las categorías de motores eléctricos o generadores.

La capacidad para las ráfagas de par no debe confundirse con la capacidad de debilitamiento del campo. El debilitamiento del campo permite que una máquina eléctrica funcione más allá de la frecuencia de excitación diseñada. El debilitamiento del campo se realiza cuando no se puede alcanzar la velocidad máxima aumentando el voltaje aplicado. Esto se aplica solo a motores con campos controlados por corriente y, por lo tanto, no se puede lograr con motores de imán permanente.

Las máquinas eléctricas sin una topología de circuito de transformador, como la de WRSM o PMSM, no pueden realizar ráfagas de torsión más altas que la torsión máxima diseñada sin saturar el núcleo magnético y hacer que cualquier aumento de corriente sea inútil. Además, el conjunto de imán permanente de PMSM puede dañarse irreparablemente, si se intentan ráfagas de torque que excedan la capacidad máxima de torque de operación.

Las máquinas eléctricas con una topología de circuito de transformador, como las máquinas de inducción, las máquinas eléctricas de inducción de alimentación doble y las máquinas de alimentación por inducción o rotor de bobina sincrónica (WRDF), exhiben ráfagas de torsión muy altas debido a que la corriente activa inducida por fem es cualquiera de El lado del transformador se opone entre sí y, por lo tanto, no contribuye en nada a la densidad de flujo del núcleo magnético acoplado al transformador, que de otro modo conduciría a la saturación del núcleo.

Las máquinas eléctricas que dependen de los principios de inducción o asíncronos cortocircuitan un puerto del circuito del transformador y, como resultado, la impedancia reactiva del circuito del transformador se vuelve dominante a medida que aumenta el deslizamiento, lo que limita la magnitud de la corriente activa (es decir, la real). Aún así, se pueden realizar ráfagas de par de torsión que son dos o tres veces más altas que el par de torsión máximo de diseño.

La máquina de doble alimentación síncrona de rotor bobinado sin escobillas (BWRSDF) es la única máquina eléctrica con una topología de circuito de transformador verdaderamente portuaria doble (es decir, ambos puertos excitados independientemente sin puerto cortocircuitado). Se sabe que la topología del circuito del transformador de doble puerto es inestable y requiere un conjunto de cepillo-anillo deslizante de varias fases para propagar una potencia limitada al conjunto de devanado del rotor. Si estuvieran disponibles medios de precisión para controlar instantáneamente el ángulo de torque y el deslizamiento para una operación sincrónica durante el motor o la generación mientras se proporciona simultáneamente una potencia sin escobillas al conjunto de devanado del rotor, la corriente activa de la máquina BWRSDF sería independiente de la impedancia reactiva del circuito del transformador y se podrían realizar ráfagas de par significativamente mayores que el par de operación máximo y mucho más allá de la capacidad práctica de cualquier otro tipo de máquina eléctrica. Se han calculado ráfagas de torque mayores a ocho veces el torque de operación.

Densidad de par continuo
La densidad de par continuo de las máquinas eléctricas convencionales está determinada por el tamaño del área de espacio de aire y la profundidad de la parte posterior del hierro, que están determinadas por la potencia nominal del conjunto de devanado de armadura, la velocidad de la máquina y el aire alcanzable. Densidad de flujo de brecha antes de la saturación del núcleo. A pesar de la alta coercitividad de los imanes permanentes de neodimio o samario-cobalto, la densidad de torsión continua es prácticamente la misma entre las máquinas eléctricas con juegos de devanados de armadura diseñados de manera óptima. La densidad de torsión continua se relaciona con el método de enfriamiento y el período de operación permisible antes de la destrucción por sobrecalentamiento de los devanados o daño permanente del imán.

Otras fuentes afirman que varias topologías de máquinas electrónicas tienen una densidad de par diferente. Una fuente muestra lo siguiente:

donde – la densidad de torque específica se normaliza a 1.0 para SPM – CA sin escobillas, conducción de corriente de 180 °, SPM es una máquina de imán permanente de superficie.

La densidad de par es aproximadamente cuatro veces mayor para los motores eléctricos que se enfrían con líquido, en comparación con los que se enfrían con aire.

Una fuente que compara la corriente continua (CC), los motores de inducción (IM), los motores síncronos de imán permanente (PMSM) y los motores de reluctancia conmutada (SRM) mostraron:

Otra fuente señala que las máquinas síncronas de imán permanente de hasta 1 MW tienen una densidad de par considerablemente mayor que las máquinas de inducción.

Densidad de potencia continua
La densidad de potencia continua está determinada por el producto de la densidad de torsión continua y el rango de velocidad de torsión constante de la máquina eléctrica.

Motores magneticos especiales

Giratorio

Motor de rotor sin hierro o sin núcleo
Nada en el principio de ninguno de los motores descritos anteriormente requiere que las partes de hierro (acero) del rotor realmente giren. Si el material magnético blando del rotor se fabrica en forma de un cilindro, entonces (excepto por el efecto de la histéresis) el par se ejerce solo sobre los devanados de los electroimanes. Aprovechar este hecho es el motor de corriente continua sin núcleo o sin hierro, una forma especializada de un motor de corriente continua de imán permanente.Optimizados para una rápida aceleración, estos motores tienen un rotor que está construido sin ningún núcleo de hierro. El rotor puede tomar la forma de un cilindro lleno de devanado, o una estructura autoportante que comprende solo el cable magnético y el material de unión. El rotor puede encajar dentro de los imanes del estator; un cilindro estacionario magnéticamente blando dentro del rotor proporciona una ruta de retorno para el flujo magnético del estator. Una segunda disposición tiene la cesta de devanado del rotor que rodea los imanes del estator. En ese diseño, el rotor encaja dentro de un cilindro magnéticamente blando que puede servir como alojamiento para el motor, y también proporciona un camino de retorno para el flujo.

Debido a que el rotor es mucho más liviano (masa) que un rotor convencional formado por bobinas de cobre sobre laminados de acero, el rotor puede acelerar mucho más rápido, a menudo logrando una constante de tiempo mecánica de menos de 1 ms. Esto es especialmente cierto si los devanados utilizan aluminio en lugar del cobre más pesado. Pero como no hay masa de metal en el rotor para actuar como un disipador de calor, incluso los motores pequeños sin núcleo a menudo deben enfriarse con aire forzado. El sobrecalentamiento puede ser un problema para los diseños de motor DC sin núcleo. El software moderno, como Motor-CAD, puede ayudar a aumentar la eficiencia térmica de los motores mientras se encuentra en la etapa de diseño.

Entre estos tipos se encuentran los tipos de disco-rotor, que se describen con más detalle en la siguiente sección.

La alerta vibratoria de los teléfonos celulares a veces es generada por pequeños campos cilíndricos de imán permanente, pero también hay tipos en forma de disco que tienen un imán de campo de disco multipolar delgado y una estructura de rotor de plástico moldeado intencionalmente desequilibrada con dos bobinas sin núcleo unidas. Los cepillos metálicos y un conmutador plano cambian la potencia de las bobinas del rotor.

Los actuadores de viaje limitado relacionados no tienen núcleo y una bobina unida colocada entre los polos de los imanes permanentes delgados de alto flujo. Estos son los posicionadores rápidos de cabeza para unidades de disco rígido («disco duro»). Si bien el diseño contemporáneo difiere considerablemente del de los altavoces, todavía se lo conoce de manera flexible (e incorrecta) como una estructura de «bobina de voz», porque algunas cabezas de unidades de disco rígido anteriores se movían en líneas rectas y tenían una estructura de unidad muy parecida a La de un altavoz.

Pancake o motor de rotor axial.
La armadura impresa o el motor de panqueques tienen los arrollamientos en forma de disco que corre entre matrices de imanes de alto flujo. Los imanes están dispuestos en un círculo orientado hacia el rotor con espacio entre ellos para formar un espacio de aire axial. Este diseño se conoce comúnmente como el motor de panqueques debido a su perfil plano. La tecnología ha tenido muchas marcas desde su inicio, como ServoDisc.

La armadura impresa (originalmente formada en una placa de circuito impreso) en un motor de armadura impresa está hecha de láminas de cobre perforadas que se laminan juntas utilizando compuestos avanzados para formar un disco rígido delgado. La armadura impresa tiene una construcción única en el mundo del motor cepillado, ya que no tiene un conmutador de anillo separado. Los cepillos se ejecutan directamente en la superficie de la armadura, lo que hace que el diseño sea muy compacto.

Un método de fabricación alternativo es utilizar cable de cobre enrollado tendido con un conmutador convencional central, en forma de flor y pétalo. Los devanados se suelen estabilizar con sistemas de encapsulación epoxi eléctricos. Estos son epoxis rellenos que tienen una viscosidad moderada y mixta y un tiempo de gel largo. Están resaltados por bajo encogimiento y baja exotermia, y generalmente son reconocidos por UL 1446 como un compuesto de encapsulado aislado con 180 ° C, clasificación de Clase H.

La ventaja única de los motores de corriente continua sin hierro es la ausencia de tracción (variaciones de torque causadas por el cambio de atracción entre la plancha y los imanes). Las corrientes parásitas parásitas no pueden formarse en el rotor, ya que es totalmente sin hierro, aunque los rotores de hierro están laminados. Esto puede mejorar considerablemente la eficiencia, pero los controladores de velocidad variable deben usar una velocidad de conmutación más alta (& gt; 40 kHz) o DC debido a la disminución de la inducción electromagnética.

Estos motores se inventaron originalmente para impulsar el cabrestante (s) de las unidades de cinta magnética, donde el tiempo mínimo para alcanzar la velocidad de operación y la distancia de parada mínima eran críticos. Los motores de panqueques se utilizan ampliamente en sistemas servocontrolados de alto rendimiento, sistemas robóticos, automatización industrial y dispositivos médicos. Debido a la variedad de construcciones disponibles en la actualidad, la tecnología se utiliza en aplicaciones de alta temperatura militar a bombas de bajo costo y servos básicos.

Otro enfoque (Magnax) es utilizar un solo estator intercalado entre dos rotores. Un diseño de este tipo ha producido una potencia máxima de 15 kW / kg, una potencia sostenida de alrededor de 7,5 kW / kg. Este motor de flujo axial sin cilindros ofrece una trayectoria de flujo más corta, manteniendo los imanes más alejados del eje. El diseño permite tiene un voladizo cero; El 100 por ciento de los devanados están activos. Esto se mejora con el uso de alambre de cobre de sección rectangular.Los motores se pueden apilar para trabajar en paralelo. Las inestabilidades se minimizan al garantizar que los dos discos del rotor pongan fuerzas iguales y opuestas en el disco del estator.Los rotores están conectados directamente entre sí a través de un anillo del eje, cancelando las fuerzas magnéticas.

Los motores Magnax tienen un tamaño de 15 a 5,4 metros (5,9 a 17 pies y 8,6 pulgadas) de diámetro.

Servo motor
Un servomotor es un motor, muy a menudo vendido como un módulo completo, que se utiliza dentro de un sistema de control de posición o control de velocidad de retroalimentación. Los servomotores se utilizan en aplicaciones tales como máquinas herramienta, trazadores de lápiz y otros sistemas de proceso. Los motores destinados a ser utilizados en un servomecanismo deben tener características bien documentadas de velocidad, par y potencia. La curva de velocidad frente al par es bastante importante y es una relación alta para un servomotor. Las características de respuesta dinámica, como la inductancia del devanado y la inercia del rotor, también son importantes; estos factores limitan el rendimiento general del bucle de servomecanismos. Los bucles servo grandes, potentes, pero de respuesta lenta pueden usar motores de CA o CC convencionales y sistemas de accionamiento con retroalimentación de posición o velocidad en el motor. A medida que aumentan los requisitos de respuesta dinámica, se utilizan diseños de motores más especializados, como motores sin núcleo. Las características superiores de densidad de potencia y aceleración de los motores de CA en comparación con las de los motores de CC tienden a favorecer las aplicaciones de sincronización síncrona de imán permanente, BLDC, inducción y SRM.

Un sistema servo difiere de algunas aplicaciones del motor paso a paso en que la retroalimentación de posición es continua mientras el motor está funcionando. Un sistema paso a paso opera de forma inherente en lazo abierto, confiando en que el motor no «pierda pasos» para una precisión a corto plazo, con cualquier retroalimentación tal como que un interruptor «doméstico» o un codificador de posición sea externo al sistema del motor. Por ejemplo, cuando se inicia una impresora típica de computadora de matriz de puntos, su controlador hace que el motor de pasos del cabezal de impresión conduzca hasta su límite izquierdo, donde un sensor de posición define la posición inicial y deja de avanzar. Mientras esté encendido, un contador bidireccional en el microprocesador de la impresora realiza un seguimiento de la posición del cabezal de impresión.

Motor paso a paso
Los motores paso a paso son un tipo de motor usado frecuentemente cuando se requieren rotaciones precisas. En un motor paso a paso, un rotor interno que contiene imanes permanentes o un rotor magnéticamente blando con polos salientes se controla mediante un conjunto de imanes externos que se conmutan electrónicamente. Un motor paso a paso también se puede considerar como un cruce entre un motor eléctrico de CC y un solenoide rotativo. A medida que cada bobina se energiza a su vez, el rotor se alinea con el campo magnético producido por el devanado del campo energizado. A diferencia de un motor síncrono, en su aplicación, el motor paso a paso no puede girar continuamente; en lugar de eso, «comienza», comienza y luego se detiene rápidamente de nuevo, de una posición a la siguiente a medida que los bobinados de campo se activan y desactivan en secuencia. Dependiendo de la secuencia, el rotor puede girar hacia adelante o hacia atrás, y puede cambiar de dirección, detenerse, acelerar o disminuir arbitrariamente en cualquier momento.

Los controladores de motores paso a paso simples energizan completamente o desactivan completamente los devanados de campo, lo que lleva al rotor a «engranar» a un número limitado de posiciones; los conductores más sofisticados pueden controlar proporcionalmente la potencia de los devanados de campo, lo que permite que los rotores se posicionen entre los puntos de giro y, por lo tanto, giren de manera extremadamente suave. Este modo de operación a menudo se llama microaspping. Los motores paso a paso controlados por computadora son una de las formas más versátiles de los sistemas de posicionamiento, especialmente cuando forman parte de un sistema digital controlado por servo.

Los motores paso a paso se pueden rotar a un ángulo específico en pasos discretos con facilidad, y por lo tanto, los motores paso a paso se usan para posicionar el cabezal de lectura / escritura en unidades de disquete de computadora. Se usaron para el mismo propósito en las unidades de disco de computadora de la era anterior al gigabyte, donde la precisión y la velocidad que ofrecían eran adecuadas para la colocación correcta del cabezal de lectura / escritura de una unidad de disco duro. A medida que aumentaba la densidad de la unidad, las limitaciones de precisión y velocidad de los motores paso a paso los hacían obsoletos para los discos duros, la limitación de precisión los hacía inutilizables y la limitación de la velocidad los hacía no competitivos, por lo que las unidades de disco duro más nuevas utilizan sistemas de actuadores de cabezal basados ​​en bobinas de voz.(El término «bobina de voz» a este respecto es histórico; se refiere a la estructura en un altavoz típico (tipo cono). Esta estructura se usó por un tiempo para colocar las cabezas. Las unidades modernas tienen un soporte de bobina pivotante; los columpios de la bobina adelante y atrás, algo así como una cuchilla de un ventilador giratorio. Sin embargo, como una bobina de voz, los conductores de bobina de actuador modernos (el cable del imán) se mueven perpendiculares a las líneas de fuerza magnéticas).

Los motores paso a paso se usaban y aún se usan a menudo en impresoras de computadora, escáneres ópticos y fotocopiadoras digitales para mover el elemento de escaneo óptico, el carro del cabezal de impresión (de impresoras de matriz de puntos y de inyección de tinta), y la placa o los rodillos de alimentación. Del mismo modo, muchos trazadores informáticos (que desde principios de la década de 1990 han sido reemplazados por impresoras de inyección de tinta y láser de gran formato) utilizaron motores paso a paso giratorios para el movimiento de la pluma y la platina; Las alternativas típicas aquí eran motores paso a paso lineales o servomotores con sistemas de control analógico de circuito cerrado.

Los llamados relojes de pulsera analógicos de cuarzo contienen los motores paso a paso más pequeños y comunes; tienen una bobina, consumen muy poca energía y tienen un rotor de imán permanente. El mismo tipo de motor acciona los relojes de cuarzo a batería. Algunos de estos relojes, como los cronógrafos, contienen más de un motor paso a paso.

El diseño estrechamente relacionado con motores síncronos trifásicos de CA, motores paso a paso y SRM se clasifica como tipo de motor de reluctancia variable. Los motores paso a paso se usaban y aún se usan con frecuencia en impresoras de computadora, escáneres ópticos y máquinas de control numérico computarizado (CNC), como enrutadores, cortadores de plasma y tornos CNC.

Motores no magneticos
Un motor electrostático se basa en la atracción y repulsión de la carga eléctrica. Generalmente, los motores electrostáticos son el doble de los motores convencionales basados ​​en bobinas. Por lo general, requieren una fuente de alimentación de alto voltaje, aunque los motores muy pequeños emplean voltajes más bajos. Los motores eléctricos convencionales en cambio emplean atracción magnética y repulsión, y requieren alta corriente a bajos voltajes. En la década de 1750, los primeros motores electrostáticos fueron desarrollados por Benjamin Franklin y Andrew Gordon. Hoy en día, el motor electrostático encuentra un uso frecuente en sistemas microelectromecánicos (MEMS) donde sus voltajes de impulsión son inferiores a 100 voltios y donde las placas cargadas en movimiento son mucho más fáciles de fabricar que las bobinas y los núcleos de hierro. Además, la maquinaria molecular que ejecuta las células vivas a menudo se basa en motores electrostáticos lineales y rotativos.

Un motor piezoeléctrico o un motor piezoeléctrico es un tipo de motor eléctrico basado en el cambio de forma de un material piezoeléctrico cuando se aplica un campo eléctrico. Los motores piezoeléctricos hacen uso del efecto piezoeléctrico inverso por el cual el material produce vibraciones acústicas o ultrasónicas para producir un movimiento lineal o rotativo. En un mecanismo, el alargamiento en un solo plano se usa para hacer estiramientos en serie y posiciones de posición, similar a la forma en que se mueve una oruga.

Un sistema de propulsión de naves de propulsión eléctrica utiliza tecnología de motor eléctrico para propulsar a las naves espaciales en el espacio exterior, la mayoría de los sistemas se basan en propulsores de propulsión eléctrica a alta velocidad, y algunos sistemas se basan en los principios de propulsión a la magnetosfera de electrodinámica.