MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA

1.-TEMA:

MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA

2.-OBJETIVOS:

• Determinar la relación de la velocidad del motor D.C. en función del voltaje.

• Determinar la relación de la velocidad del motor D.C. en función de la corriente.

3.- MARCO TEÒRICO

MOTORES

Los motores en general son máquinas eléctricas que tienen la capacidad de transformar energía eléctrica a energía mecánica

Existen varios tipos de motores pero la principal se el tipo de corriente de alimentación, por lo tanto con el parámetro en mención existen dos tipos de motores:

Motores de corriente continua.

Motores de corriente alterna.

MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA

Son aquellos motores que su fuente de alimentación es una fuente de corriente continua.

Componentes:

Fig1.- Esquema de un motor DC

INDUCTOR O ESTATOR.- El estator es la parte fija del motor, el cual en algunos tipos de motores está compuesto por imanes, a dichos motores se los denomina motores de imanes permanentes, en otros tipos de motores el estator está conformado por bobinas que al pasar corriente por dichas bobinas se convierten en electroimanes, el principal funcionamiento del estator es de crear el acampo magnético al interior del motor.

INDUCIDO O ROTOR .- Es la parte móvil del motor el cual consta de un núcleo magnético rodeada de un devanado sobre el cual actúa el campo magnético generado por el estator.

COLECTOR.- Es un anillo de láminas de cobre llamadas delgas, dispuesto sobre el eje del rotor que sirve para conectar las bobinas del inducido con el circuito exterior a través de las escobillas.

ESCOBILLAS.- Son unas piezas de grafito que se colocan sobre el colector de delgas, permitiendo la unión eléctrica de las delgas con los bornes de conexión del inducido.

Funcionamiento.

Un motor de corriente de continua basa su funcionamiento en la fuerza producida en un conductor a causa de la presencia de un campo magnético B sobre una intensidad de corriente eléctrica I. La expresión que la rige es:

FB = ∫ I .dx × B

FB=B*I*L

Esa fuente de campo magnético proviene del devanado inductor. Este es recibido por el devanado inductor, este inductor hace girar el rotor, el cual recibe la corriente eléctrica de la fuente mediante un colector y sistema de escobillas.

El colector es básicamente un conmutador sincronizado con el rotor, que conmuta sus bobinas provocando que el ángulo relativo entre el campo del rotor y el del estator se mantenga, al margen de si el rotor gira o no, permitiendo de esta forma que el par motor sea independiente de la velocidad de giro de la máquina.

Al recibir la corriente eléctrica e iniciar el giro comienza a producirse una variación en el tiempo del flujo magnético por los devanados, produciendo una Fem. inducida EB que va en sentido contrario a la Fem, introducida por la fuente Esto nos da como resultado un valor de intensidad resultante:

I=(V-E_B)/R

Cuando el motor inicia su trabajo, este inicialmente esta detenido, existiendo un valor de EB nulo, y teniéndose así un valor de intensidad retórica muy elevada que puede afectar el rotor y producir arcos eléctricos en las escobillas. Para ello se conecta una resistencia en serie en el rotor durante el arranque, excepto en los motores pequeños. Esta resistencia se calcula para que el motor de el par nominal en el arranque.

Tipos de motores de corriente continua

De Excitación Independiente

Son aquellos que obtienen la alimentación del rotor y del estator de dos fuentes de tensión independientes. Con ello, el campo del estator es constante al no depender de la carga del motor, y el par de fuerza es entonces prácticamente constante. Las variaciones de velocidad al aumentar la carga se deberán sólo a la disminución de la fuerza electromotriz por aumentar la caída de tensión en el rotor. Este sistema de excitación no se suele utilizar debido al inconveniente que presenta el tener que utilizar una fuente exterior de corriente.

De Excitación En Derivación.

Los devanados del inducido e inductor están conectados en paralelo y alimentados por una fuente común. También se denominan máquinas shunt, y en ellas un aumento de la tensión en el inducido hace aumentar la velocidad de la máquina.

De Excitación En Serie

Los devanados del inducido y el inductor están colocados en serie y alimentados por una misma fuente de tensión. En este tipo de motores existe dependencia entre el par y la velocidad; son motores en los que, al aumentar la corriente de excitación, se hace disminuir la velocidad, con un aumento del par.

De Excitación Compuesta.

También llamados compound, en este caso el devanado de excitación tiene una parte de él en serie con el inducido y otra parte en paralelo. El arrollamiento en serie con el inducido está constituido por pocas espiras de gran sección, mientras que el otro está formado por un gran número de espiras de pequeña sección. Permite obtener por tanto un motor con las ventajas del motor serie, pero sin sus inconvenientes. Sus curvas características serán intermedias entre las que se obtienen con excitación serie y con excitación en derivación.

Existen dos tipos de excitación compuesta. En la llamada compuesta adicional el sentido de la corriente que recorre los arrollamientos serie y paralelo es el mismo, por lo que sus efectos se suman, a diferencia de la compuesta diferencial, donde el sentido de la corriente que recorre los arrollamientos tiene sentido contrario y por lo tanto los efectos de ambos devanados se restan.

4.-MATERIALES

Motor de corriente continua.

Voltímetro.

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