Motor De corriente continua

En todos los ámbitos de la vida moderna podemos encontrar hoy en día muchos dispositivos y equipos que emplean motores eléctricos de diversos modelos, tamaños y potencias para realizar un determinado trabajo. Todos ellos, sin excepción, funcionan con corriente alterna (C.A.), o de lo contrario con corriente directa (C.D.), conocida también como corriente continua (C.C.). Sin embargo, la mayoría de los dispositivos y equipos que requieren poca potencia para poner en funcionamiento sus mecanismos emplean solamente motores de corriente directa de pequeño tamaño, que utilizan como fuente suministradora de corriente eléctrica o fuerza electromotriz (F.E.M.) pilas, batería, o un convertidor de corriente alterna en directa.

Vista interna de un pequeño motor de corriente directa (C.D.) de 3 volt, alimentado por dos pilas tipo AA, de 1 ½ volt cada una, conectadas en serie.

Podemos encontrar pequeños motores de corriente directa instalados en infinidad de aparatos y dispositivos electrodomésticos de funcionamiento eléctrico o electrónico, como secadoras de pelo, herramientas de mano, juguetes y en algunos mecanismos de coches y otros vehículos de transporte. Con respecto a varios tipos de electrodomésticos, en la mayoría de los casos son equipos que se conectan directamente a la red de corriente alterna (C.A.) de la casa, pero inmediatamente un dispositivo electrónico interno, compuesto por un puente rectificador de cuatro diodos semiconductores de silicio, convierten esa corriente alterna en corriente directa para que el motor o motores que contiene el equipo en cuestión puedan funcionar adecuadamente.

Dimensiones de un pequeño motor. de corriente directa comparado con. los dedos de una mano.

Se pueden encontrar motores eléctricos de corriente directa instalados en infinidad de aparatos y dispositivos domésticos, así como en herramientas de mano. Entre esos equipos se pueden mencionar, por ejemplo, desde secadoras de pelo hasta destornilladores que funcionan directamente con pilas, baterías o convirtiendo la corriente alterna (C.A.) que toman de la red eléctrica doméstica en corriente directa (C.D.).

Muchos coches y otros vehículos de transporte utilizan también motores de corriente directa para accionar los limpiaparabrisas, elevalunas eléctricos, así como el ventilador de refresco del motor de combustión interna de gasolina o de petróleo

BASES DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA

Un pequeño motor común de corriente directa (C.D.) basa su funcionamiento en el rechazo que se produce entre el campo magnético que rodea al electroimán del rotor y el campo magnético de un imán permanente colocado de forma fija en el cuerpo del motor.

Para que se entienda mejor, a continuación se explican las características de los imanes permanentes y de los electroimanes.

Característica de los imanes permanentes

En la mayoría de los casos un imán se compone de una pieza completamente metálica u obtenida mediante un proceso de pulvimetalurgia. Puede tener sección redonda, cuadrada, o rectangular y forma recta, curva, en herradura o semiherradura con diferentes longitudes. Su principal propiedad es que posee magnetismo permanente y polaridad diferente en cada uno de sus extremos.

Ilustración de un imán permanente mostrando sus polos norte-sur (N-S) y el campo magnético que posee a su alrededor. El sentido de las líneas de fuerza del campo magnético del imán parten siempre del polo norte “N” al polo sur “S”.

Los imanes permanentes pueden tener. formas tan diferentes como las que se muestran a la derecha: A.- Cuadrada.. B.- Rectangular. C.- Redonda. D.- Con forma de herradura. E.- Con forma de semiherradura.

A uno de los extremos del imán le corresponde el polo norte “N” y al otro, el polo sur “S”. Su característica principal radica en que puede atraer algunos metales, así como a otro imán que le enfrentemos, cuando los polos magnéticos son diferentes (como, por ejemplo, polo norte de un imán con polo sur de otro imán) o, por el contrario, rechazarlo cuando sus polaridades son iguales (polo norte con norte, o polo sur con sur).

Atracción o repulsión que se manifiesta cuando se. enfrentan las polaridades diferentes o iguales de un imán. permanente. En los dos imanes enfrentados que. encabezan esta ilustración se observa que sus. polaridades. S - N (sur-norte) o N - S (norte-sur),. indistintamente, se atraen al ser diferentes, mientras que. más abajo, las polaridades S - S (sur-sur) o N - N. (norte-norte) de los otros imanes enfrentados, se repelen al ser. iguales. Resulta imposible que dos polos. iguales se. atraigan por sí mismos debido a la fuerza de.repulsión que. se manifiesta entre ambos.

Aunque desde tiempos inmemoriales se conocen los imanes naturales con magnetismo permanente, desde hace años en la mayoría de las aplicaciones prácticas se emplean imanes magnetizados de forma artificial.

Cuando acercamos determinados metales al campo magnético de un imán (o igualmente de un electroimán), estos pueden quedar magnetizados también de forma permanente en unos casos, de forma temporal en otros o, por el contrario, no sufrir ninguna alteración. Cualquier cambio que ocurra dependerá, exclusivamente, de la naturaleza del metal expuesto al campo magnético.

Resulta evidente que un metal que haya quedado magnetizado de forma permanente, generalmente mantiene el magnetismo de forma indefinida y, por tanto, la propiedad de atraer otros metales, mientras que los que se magnetizan de forma temporal sólo conservarán un “magnetismo remanente” por un breve período de tiempo; pasado unos pocos segundos o minutos el magnetismo remanente se pierde por completo. Por último existen otros metales que no son atraídos ni afectados por el magnetismo, por lo que nunca quedan magnetizados.

La Magnetita

La "magnetita" es el único imán permanente que se puede encontrar de forma natural en La Tierra. Constituye un mineral compuesto por un doble óxido denominado "tetraoxido de trihierro" u óxido ferroso-férrico", de fórmula química Fe3O4. O sea, un material formado por una combinación de óxido de hierro (Fe2O3) y óxido ferroso (FeO).

En la antigüedad la magnetita se utilizó ampliamente en la fabricación de las primeras brújulas que emplearon los navegantes para orientarse en las travesías marítimas alejadas de las costas.

Hoy en día este mineral tiene usos muy limitados, pues preferiblemente la industria emplea en la mayoría de los dispositivos

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