Fundamentos de Electricidad

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Explorando por dentro de motores de Corriente continua‌ Jonathan Gil, Cabudare 28-08-2018

Princípios Básicos de funcionamiento

Motor 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 que se genera del campo magnético.

Princípios Básicos de funcionamiento

Motor de corriente Continua

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).

Fuerza contraelectromotríz inducida en un motor

Motor de corriente Continua

Es la tensión que se crea en los conductores de un motor como consecuencia del corte de las líneas de fuerza, es el efecto generador de pines. La polaridad de la tensión en los generadores es inversa a la aplicada en bornes del motor. Las fuertes puntas de corriente de un motor en el arranque son debidas a que con la máquina parada no hay fuerza contraelectromotriz y el bobinado se comporta como una resistencia pura del circuito.

Fuerza contraelectromotriz inducida en un motor

Motor de corriente Continua

Número de escobillas Las escobillas deben poner en cortocircuito todas las bobinas situadas en la zona neutra. Si la máquina tiene dos polos, tenemos también dos zonas neutras. En consecuencia, el número total de delgas ha de ser igual al número de polos de la máquina. En cuanto a su posición, será coincidente con las líneas neutras de los polos. En realidad, si un motor de corriente continua en su inducido lleva un bobinado imbricado, se deberán poner tantas escobillas como polos tiene la máquina, pero si en su inducido lleva un bobinado ondulado, como solo existen dos trayectos de corriente paralela dentro de la máquina, en un principio es suficiente colocar dos escobillas, aunque si se desea se pueden colocar tantas escobillas como polos.

Sentido de giro

En máquinas de corriente directa de mediana y gran potencia, es común la fabricación de rotores con láminas de acero eléctrico para disminuir las pérdidas asociadas a los campos magnéticos variables, como las corrientes de Foucault y las producidas por el fenómeno llamado histéresis.

Circuitos Equivalentes

Motor de corriente Continua

Un circuito equivalente es un circuito que conserva todas las características eléctricas de un circuito dado. Con frecuencia, se busca que un circuito equivalente sea la forma más simple de un circuito más complejo para así facilitar el análisis. Por lo general, un circuito equivalente contiene elementos pasivos y lineales. Sin embargo, también se usan circuitos equivalentes más complejos para aproximar el comportamiento no lineal del circuito original. Estos circuitos complejos reciben el nombre de macromodelos del circuito original. Un ejemplo de un macromodelo es el circuito de Boyle para el amplificador operacional.

Excitación Independiente

Motor de corriente Continua

Los motores de excitación independiente tienen como aplicaciones industriales el torneado y taladrado de materiales, extrusión de materiales plásticos y goma, ventilación de horno, retroceso rápido en vacío de ganchos de grúas, desenrollado de bobinas y retroceso de útiles para serrar. El motor de excitación independiente es el más adecuado para cualquier tipo de regulación, por la independencia entre el control por el inductor y el control por el inducido. El sistema de excitación más fácil de entender es el que supone una fuente exterior de alimentación para el arrollamiento inductor. En la siguiente figura, se representa el inducido por un círculo; la flecha recta interior representa el sentido de la corriente principal y la flecha curva, el sentido de giro del inducido; el arrollamiento inductor o de excitación, se representa esquemáticamente, y el sentido de la corriente de excitación, por medio de una flecha similar.

Motor shunt

Motor de corriente Continua

El motor shunt o motor de excitación en paralelo es un motor eléctrico de corriente continua cuyo bobinado inductor principal está conectado en derivación o paralelo con el circuito formado por los bobinados inducido e inductor auxiliar.

Al igual que en las dinamos shunt, las bobinas principales están constituidas por muchas espiras y con hilo de poca sección, por lo que la resistencia del bobinado inductor principal es muy grande.

Motor Serie

Motor de corriente Continua

El motor serie o motores de excitación en serie, es un tipo de motor eléctrico de corriente continua en el cual el inducido y el devanado inductor o de excitación van conectados en serie, El voltaje aplicado es constante, mientras que el campo de excitación aumenta con la carga, puesto que la corriente es la misma corriente de excitación. El flujo aumenta en proporción a la corriente en la armadura, como el flujo crece con la carga, la velocidad cae a medida que aumenta esa carga.

Motor Compund

Motor de corriente Continua

Un motor compound (o motor de excitación compuesta) es un Motor eléctrico de corriente continua cuya excitación es originada por dos bobinados inductores independientes; uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados: inducido, inductor serie e inductor auxiliar.

Los motores compuestos tienen un campo serie sobre el tope del bobinado del campo shunt. Este campo serie, el cual consiste de pocas vueltas de un alambre grueso, es conectado en serie con la armadura y lleva la corriente de armadura. .

Perdidas en los Motores de Corriente Continua

Motor de corriente Continua

Los motores toman potencia eléctrica y entregan potencia mecánica, pero no toda la potencia que entra a la máquina se convierte en potencia útil a la salida, ya que siempre hay perdidas asociadas con el proceso de conversión de energía.

La eficiencia de una máquina de corriente continua está definida por una ecuacion.

Según el esquema, una parte de la energía total aportada (potencia de entrada) se emplea para producir la energía mecánica (potencia útil o potencia de salida), otra parte se almacena como energía asociada al campo electromagnético y una tercera parte, normalmente muy pequeña, se degrada a energía térmica (perdidas en el cobre, perdidas por histéresis y corrientes de Foucault en el hierro, rozamientos mecánicos y perdidas adicionales).

Bibliografia

Motor de corriente Continua

https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_compound

https:// www.google.co.ve/search?q=motor+compound&biw=1366&b ih=673&source=lnms&tbm=isch&sa=X&sqi=2&ved=0ahUKEwj zh9r1oM_RAhUB5yYKHRhdA5EQ_AUIBigB#imgrc=f-BkAo4ey7B fTM%3A http://saia.uft.edu.ve/ead/mod/page/view.php?id=800364