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
Clasificación de Motores de Corriente continúa Fuerza contra electromotriz inducida en un motor: 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 como electromotriz y el bobinado se comporta como una resistencia pura del circuito. La fuerza contra electromotriz en el motor depende directamente de la velocidad de giro del motor y del flujo magnético del sistema inductor.
Número de escobillas: Las escobilla 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 escobillas 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.
Reversibilidad: Los motores y los generadores de corriente continua están constituidos esencialmente por los mismos elementos, diferenciándose únicamente en la forma de utilización. Por reversibilidad entre el motor y el generador se entiende que si se hace girar al rotor, se produce en el devanado inducido una fuerza electromotriz capaz de transformarse en energía en el circuito de carga. En cambio, si se aplica una tensión continua al devanado inducido del generador a través del colector de delgas, el comportamiento de la máquina ahora es de motor, capaz de transformar la fuerza contra electromotriz en energía mecánica.
Variaciones en el diseño del motor: Los motores de corriente continua se construyen con rotores bobinados, y con estatores bobinados o de imanes permanentes. Además existen muchos tipos de motores especiales, como por ejemplo los motores sin escobillas, los servomotores y los motores paso a paso, que se fabrican utilizando un motor de corriente continua como base.
Motores de Corriente Alterna Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan con este tipo de
Clasificación de Motores de Corriente Alterna Motores universales:
alimentación eléctrica (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
Los motores universales trabajan con voltajes de corriente continua o corriente
convierte la energía eléctrica en fuerzas de giro por medio de la acción mutua de los campos
alterna. Tal motor, llamado universal, se utiliza en sierras eléctricas, taladros,
magnéticos.
utensilios de cocina, ventiladores, sopladores, batidoras y otras aplicaciones donde se
Un generador eléctrico, por otra parte, transforma energía mecánica de rotación en energía eléctrica y se le puede llamar una máquina generatriz de fem (fuerza eléctrica motriz). Las dos formas básicas son el generador de corriente continua y el generador de corriente alterna, este último más correctamente llamado alternador.
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
Todos los generadores necesitan una máquina motriz (motor) de algún tipo para producir la fuerza de rotación, por medio de la cual un conductor puede cortar las líneas de fuerza magnéticas y producir una fem. La máquina más simple de los motores y generadores es el alternador.
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 (durante largos períodos de tiempo
Clasificación:
•Motores Asíncronos: Son aquellos motores eléctricos en los que el rotor nunca llega a
Por su velocidad de giro, por el tipo de rotor y por el número de fases de alimentación.
girar en la misma frecuencia con la que lo hace el campo magnético del estator. Cuanto mayor es el par motor mayor es esta diferencia de frecuencias.
Por su velocidad de giro.
El motor asíncrono trifásico está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de ardilla b) bobinado y estátor, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º en el espacio.
Motores de jaula de ardilla: Los rotores de jaula de ardilla reales son mucho más compactos y tienen un núcleo de hierro laminado.
Los conductores longitudinales de la jaula de ardilla son de cobre y van soldados a las piezas terminales de metal. Cada conductor forma una espira con el conductor opuesto conectado por las dos piezas circulares de los extremos. Cuando este rotor está entre dos polos de campos electromagnéticos que han sido magnetizados por una corriente alterna, se induce una fem en las espiras de la jaula de ardilla, una corriente muy grande las recorre y se produce un fuerte campo que contrarresta al que ha producido la corriente . Aunque el rotor pueda contrarrestar el campo de los polos estacionarios, no hay razón para que se mueva en una dirección u otra y así permanece parado.
Motores Síncronos :
Son aquellos motores eléctricos en los que el rotor nunca llega
Dentro de los motores síncronos, nos encontramos con una subclasificación:
a girar en la misma frecuencia con la que lo hace el campo magnético del estator. Cuanto mayor es
-Motores síncronos trifásicos.
el par motor mayor es esta diferencia de frecuencias. Este motor tiene la característica de que su
- Motores asíncronos sincronizados.
velocidad de giro es directamente proporcional a la frecuencia de la red de corriente alterna que lo alimenta. Es utilizado en aquellos casos en donde se desea una velocidad constante.Los motores
- Motores con un rotor de imán permanente.
síncronos se subdividen a su vez, de acuerdo al tipo del rotor que utilizan, siendo estos: rotor de
Por el tipo de rotor.
polos lisos (polos no salientes) y de polos salientes.
Motores de anillos rozantes.
Motores con colector.
Motores de jaula de ardilla.
Motores de rotor de polos lisos o polos no salientes: se utilizan en rotores de dos y cuatro polos. Estos tipos de rotores están construidos al mismo nivel de la superficie del rotor. Los motores de rotor liso trabajan a elevadas velocidades.
Por su número de fases de alimentación.
Motores de polos salientes: Los motores de polos salientes trabajan a bajas velocidades. Un polo saliente es un polo magnético que se proyecta hacia fuera de la superficie del rotor.
Motores monofásicos.
Motores bifásicos.
Motores trifásicos.
Motores con arranque auxiliar bobinado.
Motores con arranque auxiliar bobinado y con condensador.
CARACTERÍSTICA ELÉCTRICAS
Potencia: Es la rapidez con la que se realiza un trabajo.
Voltaje: También llamada tensión eléctrica o diferencia de potencial, existe entre dos puntos, y es el trabajo necesario para desplazar una carga positiva de un punto a otro: E = [VA -VB]
Dónde: E = Voltaje o Tensión VA = Potencial del punto A
VB = Potencial del punto
Corriente: Es la rapidez del flujo de carga que pasa por un punto dado en un conductor eléctrico en un tiempo determinado.
CUADRO COMPARATIVO MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA Y MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA.
ESTRUCTURA
MECÁNICA
USO
VENTAJA
DESVENTAJA
Contienen dos componentes esenciales: un estator y un rotor. EL rotor recibe una corriente continua y un conmutador invierte la corriente cuando el rotor gira en un campo estacionario magnético creado por un imán permanente en el estator.
Se puede ajustar la velocidad simplemente mediante el aumento de la tensión. -Tienen un diseño más complejo, requiriendo cepillos para transferir energía a las partes móviles y un conmutador para invertir periódicamente la tensión.
Se pueden utilizar tanto para aplicaciones de baja potencia y de alta potencia. su alto costo y la necesidad de piezas de repuesto, normalmente sólo se utilizan para alimentar dispositivos que requieren una entrada de potencia variable, como los coches híbridos y algunos juguetes.
Pueden funcionar a la inversa, es decir, no solamente pueden ser usados para transformar la energía eléctrica en energía mecánica, sino que también pueden funcionar como generadores de energía eléctrica. -Los motores de corriente continua tienen un par de arranque alto, en comparación con los de corriente alterna, también se puede controlar con mucha facilidad la velocidad.
Una de sus desventajas son las perdidas debido al rozamiento del eje con los cajetines , así como por los sistemas de ventilación, obtenemos la potencia útil que el motor suministra en el eje.
Contienen dos componentes esenciales: un estator y un rotor. En un motor de CA, el rotor recibe una corriente inducida alterna y el estator es un campo magnético inducido.
Tienen un diseño más simple, pero funcionan a velocidades fijas y no pueden operar a bajas velocidades.
Son más baratos de fabricar y son compatibles con la mayoría de los aparatos modernos que cuentan con una fuente de energía de CA.
Poseen un buen rendimiento, bajo mantenimiento y sencillez, en su construcción, sobre todo en los motores asíncronos.
La velocidad constante en este caso de un motor asíncrono es ventajosa en ciertos aparatos. sin embargo , no puede utilizarse este tipo de motores en aplicaciones en que la carga mecánica sobre el motor llega a ser muy grande , ya que si el motor reduce su velocidad cuando está bajo carga puede quedar fuera de fase con la frecuencia de la corriente y puede pararse .
Perdida en el cobre Perdida en el hierro Perdida mecánica
MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA
MOT ORES DE CORRIENT EALT ERNA