Motores de corriente directa

CAPÍTULO I

Motores de corriente directa

Un motor eléctrico es una máquina que convierte la Energía Eléctrica en Energía Mecánica de Rotación.

Partes de un Motor DC

Un motor CC (corriente continua o directa) está compuesto de un estator y un rotor. En los motores CC, generalmente los más pequeños, el estator está compuesto de imanes para crear un campo magnético. En los motores CC más grandes este campo magnético se logra con devanados de excitación de campo.

El rotor es el dispositivo que gira en el centro del motor y está compuesto de arrollados de cable conductores de corriente continua. Esta corriente es suministrada al rotor por medio de las “escobillas” generalmente fabricadas de carbón. Un devanado es un arrollado compuesto de cables conductores que tienen un propósito específico dentro de un motor.

1.- Carcasa

2.- Núcleo Polar

3.- Polo

4.- Polo Auxiliar

6.- Armadura o Inducido

7.- Bobinas del Inducido

8.- Bobina de Campo

9.- Bobina Auxiliar

10.- Colector o Delgas

11.- Escobillas

Principio básico de funcionamiento:

Cuando un conductor por el que fluye una corriente continua es colocado bajo la influencia de un campo magnético, se induce sobre él una fuerza que es perpendicular tanto a las líneas de campo magnético como al sentido del flujo de la corriente.

Los motores de corriente continua se clasifican según la forma de conexión de las bobinas inductoras e inducidas entre sí.

– Motor de excitación independiente -Motor Compound

– Motor en serie

– Motor en derivación o motor Shunt

Motor serie

En este tipo de motores las bobinas inductoras y las inducidas están conectadas en serie. La conexión forma un circuito en serie en el que la intensidad absorbida por el motor al conectarlo a la red (también llamada corriente de carga) es la misma, tanto para la bobina conductora (del estator) como para la bobina inducida (del rotor).

Tiene aplicaciones en aquellos casos en los que se requiera un elevado par de arranque a pequeñas velocidades y un par reducido a grandes velocidades. El motor debe tener carga si está en marcha. Ejemplos: tranvías, locomotoras, trolebuses.

Motor Shunt

Las bobinas inductoras van conectadas en paralelo con las inducidas. De este modo, de toda la corriente absorbida por el motor, una parte circula por las bobinas inducidas y la otra por las inductoras. El circuito de excitación está a la misma tensión que el inductor.

 En el arranque, par motor es menor que en el motor serie.

 Si la Intensidad de corriente absorbida disminuye y el motor está en vacío. La velocidad de giro nominal apenas varía. Es más estable que el serie.

 Cuando el par motor aumenta, la velocidad de giro apenas disminuye.

Se usan en aquellos casos en los que no se requiera un par elevado a pequeñas velocidades y no produzcan grandes cargas. Si la carga desaparece (funcionamiento en vacío), el motor varía apenas su velocidad. Se emplea para máquinas herramientas, por ejemplo, un taladro.

Motor Compound

Es una combinación del motor serie y el motor shunt, ya que una de las bobinas inductoras está en serie con el inducido, mientras que la otra está en paralelo con él. Una parte de la intensidad de corriente absorbida circula por las bobinas inducidas y, por consecuencia, por una de las inductoras; mientras que el resto de la corriente recorre la otra bobina inductoras.

Se caracteriza por tener un elevado par de arranque, pero no corre el peligro de ser inestable cuando trabaja en vacío, como ocurre con el motor serie, aunque puede llegar a alcanzar un número de revoluciones muy alto.

Control de velocidad

Para monitorear y controlar la velocidad del motor de corriente directa, se acopla un generador de corriente alterna mediante una banda dentada, en la cual el voltaje generado de CA es proporcional a la velocidad del motor. El dispositivo para regular el voltaje aplicado al motor CD es un regulador reductor tipo Buck, diseñado a una frecuencia de 10KHz, por los dispositivos de aislamiento óptico con los que se cuenta. El programa almacenado en el inicrocontolador manipula el ancho de pulso en base a un control con el fin de obtener una mejor respuesta del sistema.

Motor de corriente alterna

Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par. Un motor eléctrico convierte la energía eléctrica en fuerzas de giro por medio de la acción mutua de los campos magnéticos.

Como toda máquina eléctrica, los motores asíncronos constan de dos partes fundamentales y distintas:

El estator.

Es la parte fija del motor. Está constituido por una carcasa en la que está fijada una corona de chapas de acero al silicio provistas de unas ranuras. Los bobinados de sección apropiada están dispuestos en dichas ranuras formando las bobinas que se dispondrán en tantos circuitos como fases tenga la red a la que se conectará la máquina.

El rotor.

Es la parte móvil del motor. Está situado en el interior del estator y consiste en un núcleo de chapas de acero al silicio apiladas que forman un cilindro, en el interior del cual se dispone un bobinado eléctrico.

Motores universales

Los motores universales trabajan con voltajes de corriente continua o corriente alterna. Tal motor, llamado universal, se utiliza en sierras eléctricas, taladros, utensilios de cocina, ventiladores, sopladores, batidoras y otras aplicaciones donde se requiere gran velocidad de giro con cargas débiles o fuerzas resistentes pequeñas.

Estos motores para corriente alterna y directa, incluyendo los universales, se distinguen por su conmutador devanado y las escobillas. Los componentes de este motor son: Los campos (estator), la masa (rotor), las escobillas (los excitadores) y las tapas (las cubiertas laterales del motor).

El circuito eléctrico es muy simple, tiene solamente una vía para el paso de la corriente, porque el circuito está conectado en serie. Su potencial es mayor por tener mayor flexibilidad en vencer la inercia cuando está en reposo, o sea, tiene un par de arranque excelente, pero tiene una dificultad, y es que no está construido para su uso continuo o permanente.

Otra dificultad de los motores universales son las emisiones electromagnéticas. Las chispas del colector junto con su propio campo magnético generan interferencias o ruido en el espacio radioeléctrico.

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