Motor eléctrico DC

Motor eléctrico DC

Un motor eléctrico en su definición más simple es un transformador de energía eléctrica en energía mecánica para realizar alguna tarea cualquiera que fuese, en este caso particular los motores DC (Corriente Directa) son usados en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, además, se utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilas o baterías, una analogía un poco absurda de esto son los motores encontrados en los carritos de juguetes. Teniendo en cuenta que su funcionamiento (rotación) se origina por el efecto magnético producido por la intensidad de corriente que atraviesa un conductor metálico en este caso se conocen como “escobillas”, por estar dentro de un campo magnético que se origina en los imanes permanentes ubicados en el estator, y siguiendo el principio de la ley de Lenz aparecerá en cada lado de las escobillas una fuerza electromagnética que se opone al campo magnético existente, girando.

Como su nombre lo indica un motor eléctrico DC, funciona con corriente continua, por hablar de que su principio de funcionamiento se basa en el electromagnetismo y es una maquina rotativa debemos tener en cuenta que tendremos entonces dos partes que compondrán su funcionamiento electromagnético como lo serán una parte fija conocida como inductor (estator) y una parte móvil denominada inducido (rotor), en una explicación más detallada de la arquitectura del motor DC se expresa definiendo las siguientes piezas que lo componen:

• Armazón: constituye la estructura externa de la maquina. Se utiliza para montar la mayoría de los demás componentes del motor.

• Campos: son las bobinas montadas en las piezas de polos de los campos que generan un campo magnético estable.

• Interpolos; son las bobinas que se encuentran ente las bobinas de campo y que generan un campo que se utiliza para evitar el exceso de chispas provenientes de las escobillas.

• Protecciones terminales: también conocida como cajas de cojinetes, se utilizan para contener las escobillas, las sujeciones de las escobillas y para contener a los cojinetes del eje y sostener la armadura centrada en el armazón.

• Sujeciones de las escobillas: sostienen y ubican las escobillas por encima del conmutador de la armadura. En general, se utiliza un dispositivo tensor para mantener una presión constante sobre las escobillas.

• Escobillas: se utilizan para proporcionar CC a la armadura. Las escobillas se ubican por encima del conmutador.

• Conmutador: consta de varias barras de cobre separa por mica. Cada barra se conecta a las bobinas en la armadura.

• Armadura: es la parte rotativa de un motor con bobinas.

Los tipos de motores DC se pueden identificar por los devanados básicos que utilizan entre los cuales encontraremos:

• En Serie: normalmente se encuentra en aplicaciones que necesitan un alto torque inicial. Constan de un conjunto de devanados de campo con hilos grandes y relativamente pocas espirar, marcadas S1 y S2, que se conectan en serie a los interpolos y la armadura, marcada A1 y A2. Los motores conectados en serie se utilizan generalmente como motores de tracción y tienen una resistencia básica muy baja.

• En Derivación: normalmente se encuentran en aplicaciones que requieren una velocidad constante. Constan de un conjunto de devanados de campo de hilos más pequeños con muchas espiras, marcadas F1 y F2 para voltaje simple; F1, F2 y F3 para voltaje doble; A1 y A2 para los interpolos y la armadura. Los motores conectados en derivación se utilizan generalmente como motores de maquinas, herramientas y de grúas, ya que tienen una resistencia básica relativamente alta.

• Combinado: combina las ventajas de los motores con devanado en serie y en derivación. Proporciona un torque relativamente alto con una resistencia básica al cambio en la velocidad de funcionamiento. Combina las conexiones de los motores con devanado en serie y en derivación. Los motores combinados son los más comunes y se suelen encontrar en la fabricación industrial.

Teniendo ya un conocimiento previo muy básico sobre lo que es un motor DC y teniendo en cuenta que el mantenimiento eléctrico es necesario en muchos aspectos de la vida diaria, de una forma u otra, ya sea en talleres, fábricas u oficinas. Los equipos necesitan de mantenimiento. Esto nos lleva a la conclusión de que el mantenimiento eléctrico debe ser continuo. Ya que el mantenimiento eléctrico permite detectar fallas que comienzan a gestarse y que pueden producir en el futuro cercano o a mediano plazo una parada de una planta, esto permite la reducción de los tiempos de parada al minimizar la probabilidad de salidas de servicio imprevistas, no programadas, gracias a su aporte en cuanto a la planificación de las reparaciones del mantenimiento. Los beneficios de reducción de costos incluyen ahorres de energía, protección de los equipos, velocidad de inspección y diagnósticos, verificación rápida y sencilla de la reparación. Por ende es necesario el tener una planificación bien establecida en el departamento de mantenimiento.

En un motor DC la avería mas típica se debe al desgaste de las escobillas, es normal que estas al frotar con el colector de delgas se vayan desgastando con el tiempo, cuando las escobillas están desgastadas dejan de hacer contacto con las delgas y hace que el motor se pare, lo que se debe hacer en este caso es cambiar las escobillas. Otro tipo de avería frecuente es cuando el colector de delgas sufre un desgaste que provoca vistosas chispas, desgaste de las escobillas y calentamientos. En este caso lo que suele hacer es tornear el colector de delgas y cambiar las escobillas. Así mismo, las bobinas inductoras pueden perder aislamiento o cortocircuitarse que en ambos casos se procederá al rebobinado, otro caso en que se debe rebobinar el motor DC es cuando las bobinas del inducido alojadas en el rotor pueden quedar abiertas en el punto más débil que es la conexión del cable con la delga.

En lo que sería un mantenimiento preventivo aplicado a los motores DC vamos a encontrar factores de sentido común como lo es la importancia de la limpieza, ya que la conservación de estas maquinas exige mantenerlas limpias y bien lubricadas, si se deja acumular polvo y suciedad en los devanados de los motores se obstruirán los espacios para la ventilación y se impide el paso del aire necesario para el enfriamiento adecuado de la maquina, el polvo de limpiarse con un plumero o paño apropiado, soplando aire con un fuelle a los intersticios para eliminar la partícula de polvo, arena, metal o humedad. La lubricación de los cojinetes (rodamientos)

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