revista de motores electricos

Revista de motores de corriente continua Hecho por Ricardo Antonio Gomez Gimenez

La corriente continua presenta grandes ventajas, entre las cuales está su capacidad para ser almacenada de una forma relativamente sencilla. Esto, junto a una serie de características peculiares de los motores de corriente continua, y de aplicaciones de procesos electrolíticos, tracción eléctrica, entre otros, hacen que existen diversas instalaciones que trabajan basándose en la corriente continua.

Motores de Corriente Directa

Motor de corriente continua Los motores de corriente continua son motores de coste más elevado pues necesitan de un fuente de corriente continua, o de un dispositivo que convierta la corriente alterna en corriente continua. Se utiliza para casos especiales y son motores de coste más elevado.

Pueden funcionar con velocidad ajustable, entre amplios límites y se prestan a controles de gran flexibilidad y precisión. Por eso, su uso es restricto a casos especiales en que estas exigencias compensan el costo mucho más alto de la instalación y del Mantenimiento.  Motor de corriente alterna Los motores de corriente alterna son los más utilizados porque la distribución de la energía eléctrica es hecha de corriente alterna. Son significativamente más económicos y suelen utilizarse en procesos menos críticos con un mantenimiento menos complejo, aunque el avance en la última década en electrónica de control de potencia ha posibilitado realizar dichos procesos con este tipo de motores 

Motor de corriente versus motor de alterna

continua corriente

Fundamentos de las Máquinas de Corriente Continua Las máquinas de corriente continua son generadores que convierten energía mecánica en energía eléctrica de corriente continua, y motores que convierten energía eléctrica de corriente continua en energía mecánica. La mayoría las máquinas de corriente continua son semejantes a las máquinas de corriente alterna ya que en su interior tienen corrientes y voltajes de corriente alterna. Las máquinas de corriente continua tienen corriente continua sólo en su circuito exterior debido a la existencia de un mecanismo que convierte los voltajes internos de corriente alterna en voltajes corriente continua en los terminales.

Este mecanismo se llama colector, y por ello las máquinas de corriente continua se conocen también como máquinas con colecto

Partes de una máquina de corriente continua Culata  Núcleo polar  Pieza polar  Núcleo de polo auxiliar  Pieza polar de polo auxiliar  Inducido  Arrollado del inducido  Arrollado de excitación  Arrollado de conmutación  Colector  Escobillas positivas  Escobillas negativas 

Partes de una máquina de corriente continua La parte de 1 a la 5 forma el inductor. En conjunto las partes 2 y 3 se designan por polo inductor.

La parte 6 constituye el inducido, al que va arrollado un conductor de cobre formando el arrollamiento del inducido.

Alrededor de los núcleos polares, va arrollando, en forma de hélice, el arrollamiento de excitación (8).

Análogamente cada núcleo de los polos de conmutación lleva un arrollamiento de conmutación (9). La parte 10 representa el conmutador o colector, que esta constituido por varias láminas aisladas entre sí, formando un cuerpo cilíndrico.

El arrollamiento del inducido está unido por conductores con las laminas del colector; inducido y colector giran conjuntamente. Sobre la superficie del colector rozan unos contactos a presión mediante unos muelles. Dichas piezas de contacto se llaman escobillas. El espacio libre entre las piezas polares y el inducido se llama entrehierro

Partes básicas de las máquinas de corriente continua reales La máquina de corriente continua consta básicamente de las partes siguientes:  Inductor: Es la parte de la máquina destinada a producir un campo magnético, necesario para que se produzcan corrientes inducidas, que se desarrollan en el inducido.

El inductor consta de las partes siguientes:  Pieza polar: Es la parte del circuito magnético situada entre la culata y el entrehierro, incluyendo el núcleo y la expansión polar.  Núcleo: Es la parte del circuito magnético rodeada por el devanado inductor.  Devanado inductor: es el conjunto de espiras destinado a producir el flujo magnético, al ser recorrido por la corriente eléctrica.  Expansión polar: es la parte de la pieza polar próxima al inducido y que bordea al entrehierro.  Polo auxiliar o de conmutación: Es un polo magnético suplementario, provisto o no, de devanados y destinado a mejorar la conmutación. Suelen emplearse en las máquinas de mediana y gran potencia.  Culata: Es una pieza de sustancia ferromagnética, no rodeada por devanados, y destinada a unir los polos de la máquina.  Inducido: Es la parte giratoria de la máquina, también llamado rotor.

El inducido consta de las siguientes partes Devanado inducido: es el devanado conectado al circuito exterior de la máquina y en el que tiene lugar la conversión principal de la energía.

Colector: es el conjunto de láminas conductoras (delgas), aisladas unas de otras, pero conectadas a las secciones de corriente continua del devanado y sobre las cuales frotan las escobillas.

Núcleo del inducido: Es una pieza cilíndrica montada sobre el cuerpo (o estrella) fijado al eje, formada por núcleo de chapas magnéticas. Las chapas disponen de unas ranuras para alojar el devanado inducido.

Escobillas: Son piezas conductoras destinadas a asegurar, por contacto deslizante, la conexión eléctrica de un órgano móvil con un órgano fijo.

Entrehierro: Es el espacio comprendido entre las expansiones polares y el inducido; suele ser normalmente de 1 a 3 mm, lo imprescindible para evitar el rozamiento entre la parte fija y la móvil.

Cojinetes: Son las piezas que sirven de apoyo y fijación del eje del inducido.

Motores de corrente continua o corrente direta (CC/CD) Estos motores se clasifican por la forma de conexión de sus bobinas inductoras e inducidas.

Podemos encontrar:  Motor de excitación independiente Son aquellos que obtienen la alimentación del rotor y del estator de dos fuentes de tensión independientes.

El campo del estator es constante al no depender de la carga del motor, y el par de fuerza es prácticamente constante también. Las variaciones de velocidad al aumentar la carga se deberán a la disminución de la fuerza electromotriz por aumentar la caída de tensión en el rotor.  Motor en serie o de excitación en serie Consiste en un motor eléctrico de corriente continua en el cual el inducido y el devanado inductor o de excitación van conectados en serie.

La conexión forma un circuito en serie en el que la intensidad es absorbida por el motor al conectarlo a la red es la misma, tanto para la bobina conductora (del estator) como para la bobina inducida (del rotor).� El voltaje aplicado es constante mientras que el campo de excitación aumenta con la carga

Motores de corrente continua o corrente direta (CC/CD) Estos motores se clasifican por la forma de conexión de sus bobinas inductoras e inducidas.

Podemos encontrar:  Motor de excitación independiente Son aquellos que obtienen la alimentación del rotor y del estator de dos fuentes de tensión independientes.

El campo del estator es constante al no depender de la carga del motor, y el par de fuerza es prácticamente constante también. Las variaciones de velocidad al aumentar la carga se deberán a la disminución de la fuerza electromotriz por aumentar la caída de tensión en el rotor.  Motor en serie o de excitación en serie Consiste en un motor eléctrico de corriente continua en el cual el inducido y el devanado inductor o de excitación van conectados en serie.

La conexión forma un circuito en serie en el que la intensidad es absorbida por el motor al conectarlo a la red es la misma, tanto para la bobina conductora (del estator) como para la bobina inducida (del rotor).� El voltaje aplicado es constante mientras que el campo de excitación aumenta con la carga

Motores de corrente continua o corrente direta (CC/CD) Motor en derivación o motor Shunt 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. En este tipo de motores la velocidad se mantiene prácticamente constante para cualquier carga.

De toda la corriente absorbida por el motor, una parte circula por las bobinas inducidas y la otra por la inductoras.  Motor Compound 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.

Una parte de la intensidad de corriente absorbida circula por las bobinas inducidas y por una de las inductoras, mientras que el resto de la corriente recorre la otra bobina inductora. 

Generalidades motores de Corriente Continua En los motores de corriente continua (c.c.) concurren una serie de características que les hace especialmente indicados para ciertas aplicaciones, industriales.

La amplia gama de velocidad que ofrecen, su fácil control y la gran flexibilidad de las curvas parvelocidad de este tipo de motores, así como el que presenten un alto rendimiento para un amplio margen de velocidades, junto a su elevada capacidad de sobrecarga, los hace más apropiados que los motores de corriente alterna para algunas aplicaciones.

La idoneidad de este tipo de motores para arrastrar máquinas que precisen una amplia gama de regímenes de velocidad con un preciso y ajustado control de las mismas, han provocado que últimamente, estos motores tengan más presencia en diversos procesos industriales que requieren de esta característica.

Igualmente son los motores de elección en el ámbito de la juguetería, del tipo de imanes permanentes se pueden conseguir potencias desde algún watio a hasta cientos de watios

Generalidades motores de Corriente Continua Así como en los equipos lectores de CD, y en las unidades de almacenamiento magnético, donde se utilizan motores de imán fijo y sin escobillas, estos motores proporcionan un eficaz control de la velocidad y un elevado par de arranque.

También son muy utilizados en automoción, barcos, etc., donde encontramos que la fuente de alimentación principal es de corriente continua.

Otra significativa ventaja es la facilidad de inversión de giro de los grandes motores con elevadas cargas, al tiempo que son capaces de actuar de modo reversible, devolviendo energía a la línea durante los tiempos de frenado y reducción de velocidad.

Además de que tienen tamaños muy reducidos y no contaminan el medio ambiente.

Los principales tipos son: Motor de corriente alterna SINCRÓNICO:  Su velocidad es constante, independientemente de la variación de carga. Son aquellos motores eléctricos en los que el rotor gira en la misma frecuencia con la que lo hace el campo magnético del estator.  Las máquinas síncronas funcionan tanto como generadores y como motores.

Motor de corriente alterna ASINCRÓNICO:  Su velocidad es variable, dependiendo de la variación de carga.

Son aquellos motores eléctricos en los que el rotor nunca llega a 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.  Cual es la principal diferencia entre motor Asincrónico y Sincrónico  Si comparemos un motor síncrono versus un motor asíncrono tipo jaula de ardilla que es el que maneja el 95% en la industria la principal diferencia es que el motor síncrono es más caro que un motor asíncrono, pudiendo llegar a ser el doble o el triple.

Motor de corriente continua versus motor de corriente alterna

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