Motores De Corriente Continua

El motor de corriente continua (denominado también motor de corriente directa, motor CC o motor DC) es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción del campo magnético. Una máquina de corriente continua (generador o motor) se compone principalmente de dos partes. El estator da soporte mecánico al aparato y contiene los devanados principales de la máquina, conocidos también con el nombre de polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre núcleo de hierro. El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado con corriente directa mediante escobillas fijas (conocidas también como carbones).

El principal inconveniente de estas máquinas es el mantenimiento, muy caro y laborioso, debido principalmente al desgaste que sufren las escobillas al entrar en contacto con las delgas.

Algunas aplicaciones especiales de estos motores son los motores lineales, cuando ejercen tracción sobre un riel, o bien los motores de imanes permanentes. Los motores de corriente continua (CC) también se utilizan en la construcción deservomotores y motores paso a paso. Además existen motores de CD sin escobillas.

Es posible controlar la velocidad y el par de estos motores utilizando técnicas de control de motores CD.

Principio de funcionamiento

Según la ley de Fuerza simplificada, cuando un conductor por el que pasa una corriente eléctrica se sumerge en un campo magnético, el conductor sufre una fuerza perpendicular al plano formado por el campo magnético y la corriente, siguiendo la regla de la mano derecha. Es importante recordar que para un generador se usará la regla de la mano derecha mientras que para un motor se usará la regla de la mano izquierda para calcular el sentido de la fuerza.

F: Fuerza en newtons

I: Intensidad que recorre el conductor en amperios

L: Longitud del conductor en metros

B: Densidad de campo magnético o densidad de flujo teslas

El rotor tiene varios repartidos por la periferia. A medida que gira, la corriente se activa en el conductor apropiado.Normalmente se aplica una corriente con sentido contrario en el extremo opuesto del rotor, para compensar la fuerza neta y aumentar el momento.

Un motor de corriente directa produce torque gracias a la conmutación mecánica de la corriente. En esta imagen, existe un campo magnético permanente producido por imanes en el estator. El flujo de corriente en el devanado del rotor produce una fuerza de Lorentz sobre el devanado, representada por las flechas verdes. Debido a que en este caso el motor tiene dos polos, la conmutación se hace por medio de un anillo partido a la mitad, donde el flujo de corriente se invierte cada media vuelta (180 grados).

Máquina Gramme

Una máquina Gramme, anillo Gramme, Gramme magneto o Gramme dinamo es un generador eléctrico que produce corriente directa, llamada así por su inventor belga, Znobe Gramme, y fue construida ya sea como una dinamo o un magneto. Fue la primera generador para producir energía a escala comercial para la industria. Inspirado por una máquina inventada por Antonio Pacinotti en 1860, Gramme fue el creador de un nuevo rotor inducido en forma de un anillo de alambre forrado y demostró este aparato a la Academia de Ciencias de París en 1871 - Aunque es popular en las máquinas eléctricas del siglo 19, el principio de bobinado Gramme ya no se utiliza, ya que hace un uso ineficiente de los conductores. La porción de la liquidación en el interior del anillo de corta hay flujo y no contribuye a la conversión de energía en la máquina. El bobinado requiere dos veces el número de vueltas y dos veces el número de delgas del colector como una armadura tambor de cuerda equivalente.

Descripción

La máquina Gramme utiliza una armadura de anillo, con una serie de bobinas de la armadura, enrollada alrededor de un anillo giratorio de hierro dulce. Las bobinas están conectadas en serie, y la unión entre cada par está conectado a un conmutador en el que se ejecutan dos cepillos. Los imanes permanentes magnetizar el anillo de hierro dulce, produciendo un campo magnético que gira en torno a través de las bobinas en orden como las vueltas del inducido. Esto induce una tensión en dos de las bobinas en lados opuestos de la armadura, que está interceptado por los cepillos.

A principios de máquinas electromagnéticas pasaron un imán cerca de los polos de uno o dos electroimanes, creando breves picos o pulsos de corriente continua que resulta en una salida transitoria de baja potencia media, en lugar de una salida constante de potencia media alta.

Con suficientes bobinas, la forma de onda de voltaje resultante es prácticamente constante, produciendo de este modo un suministro de corriente directa cerca. Este tipo de máquina necesita sólo electroimanes que producen el campo magnético para convertirse en un generador moderna.

Invención del motor eléctrico moderno

Durante una manifestación en una exposición industrial en Viena en 1873, Gramme accidentalmente descubrió que este dispositivo, si se suministra con una fuente de alimentación de tensión constante, actuará como un motor eléctrico. Socio de Gramme, Hippolyte Fontaine, descuidadamente conectado los terminales de una máquina Gramme a otro dínamo que producía electricidad, y su árbol comenzó a girar. La máquina Gramme fue el primer motor eléctrico potente utilidad como algo más que un juguete o una curiosidad de laboratorio. Hoy en día el diseño constituye la base de casi todos los motores eléctricos de CC. Uso de Gramme de múltiples contactos del colector con múltiples bobinas superpuestas y la innovación del uso de una armadura de anillo, era una mejora en dínamos anteriores y ayudó a marcar el comienzo en el desarrollo de dispositivos eléctricos a gran escala.

Los diseños anteriores de motores eléctricos fueron notoriamente ineficiente porque tenían huecos grandes, o muy grandes, el aire a lo largo de gran parte de la rotación de los rotores. Espacios de aire largas crean fuerzas débiles, lo que resulta en bajo par. Un dispositivo llamado el motor de St. Louis, aunque no se pretende que, claramente demuestra esta gran ineficiencia y engaña gravemente los estudiantes en cuanto a cómo

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