Elaborador por: Peraza Kemberly.
C.I: 23.571.491 Esc: 70
MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA
corriente directa mediante escobillas fijas (conocidas también como carbones).
Es una máquina que convierte la energía
El principal inconveniente de estas má-
eléctrica en mecánica, provocando un movi-
quinas es el mantenimiento, muy caro y labo-
miento rotatorio, gracias a la acción del cam-
rioso, debido principalmente al desgaste que
po magnético.
sufren las escobillas al entrar en contacto con
Se compone principalmente de dos partes. El estator da soporte mecánico al aparato y contiene los devanados principales de la máquina, conocidos con el nombre de polos, que pueden ser de imanes permanentes o de-
las delgas. Los motores de corriente continua (CC) también se utilizan en la construcción de servomotores y motores paso a paso. Además existen motores de CD sin escobillas.
vanados con hilo de cobre sobre núcleo de
Es posible controlar la velocidad y el
hierro. El rotor es de forma cilíndrica, tam-
par de estos motores utilizando técnicas de
bién devanado y con núcleo, alimentado con
control de motores CD.
PARTES DE UN MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA
Están formados generalmente por las siguientes partes:
Inductor o estator: Es un electroimán formado por un número par de polos. Las bobinas que los arrollan son las encargadas de producir el campo inductor al circular por ellas la corriente de excitación.
Inducido o rotor: Es una pieza giratoria formada por un núcleo magnético alrededor del cual va el devanado de inducido, sobre el que actúa el campo magnético.
Colector de delgas: Es un anillo de láminas de cobre llamadas delgas, dispuesto sobre el eje del rotor que sirve para conectar las bobinas del inducido con el circuito exterior a través de las escobillas. +
Escobillas: Son unas piezas de grafito que se colocan sobre el colector de delgas, permitiendo la unión eléctrica de las delgas con los bornes de conexión del inducido.
Al girar el rotor, las escobillas van rozando con las delgas, conectando la bobina de inducido correspondiente a cada par de delgas con el circuito exterior.
FUNCIONAMIENTO. Su funcionamiento se basa en la fuerza
fuente mediante un colector y sistema de escobillas.
producida en un conductor a causa de la presen-
Al recibir la corriente eléctrica e iniciar el
cia de un campo magnético B sobre una intensi-
giro comienza a producirse una variación en el
dad de corriente eléctrica I. La expresión es:
tiempo del flujo magnético por los devanados, inducida EB que va en sentido contrario a la Fem. introducida por la fuente, e.g, una batería.
Se obtendrá el valor máximo de fuerza
Esto da como resultado:
cuando el campo magnético sea perpendicular al conductor y se tendrá una fuerza nula cuando el campo sea paralelo al flujo de corriente eléctrica donde 'l' es la longitud del conductor.
Cuando el motor inicia su trabajo, este inicialmente está detenido, existiendo un valor
Esa fuente de campo magnético proviene
de EB nulo, y teniéndose así un valor de intensi-
del devanado inductor. Este es recibido por el
dad retórica muy elevada que puede afectar el
devanado inductor, este inductor hace girar el
rotor y producir arcos eléctricos en las escobi-
rotor, el cual recibe la corriente eléctrica de la
llas.
TIPOS DE MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA De Excitación Independiente: Son
aquellos que obtienen la alimentación
Por una fuente común. También se denominan máquinas shunt.
dos de inducido y el inductor están colo-
del rotor y del estator de dos fuentes de
cados en serie y alimentados por una
tensión independientes. Con ello, el
misma fuente de tensión. En este tipo de
campo del estator es constante al no
motores existe dependencia entre el par
depender de la carga del motor, y el par
y la velocidad; son motores en los que,
de fuerza es entonces prácticamente
al aumentar la corriente de excitación,
constante. Las variaciones de velocidad
se hace disminuir la velocidad, con un
al aumentar la carga se deberán sólo a
aumento del par.
la disminución de la fuerza electromotriz por aumentar la caída de tensión en
De Excitación En Serie : Los devana-
De Excitación Compuesta: También
el rotor.
llamados compound, en este caso el de-
De Excitación En Derivación: Los
vanado de excitación tiene una parte de
devanados inducido e inductor están
él en serie con el inducido y otra parte
conectados en paralelo y alimentados
en paralelo.
APLICACIONES DE LOS MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA.
Trenes de laminación reversibles.
Trenes Konti. Son trenes de laminación
El motor de corriente continua mantiene
en caliente con varios bastidores.
un rendimiento alto en un amplio mar-
Cizallas en trenes de laminación en ca-
gen de velocidades, lo que junto con su
liente. Se utilizan motores en deriva-
alta capacidad de sobrecarga lo hace
ción.
más apropiado que el de corriente alter-
Industria del papel.
Otras aplicaciones son las máquinas herramientas, máquinas extractoras, elevadores, ferrocarriles.
VENTAJAS DE LOS MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA.
na para muchas aplicaciones.
Es la facilidad de inversión de marcha de los motores grandes con cargas de gran inercia, al mismo tiempo que devuelven energía a la línea actuando co-
Los motores desmontables para papele-
mo generador, lo que ocasiona el frena-
ras, trefiladoras, control de tensión en
do y la reducción de velocidad.
maquinas bobinadoras.
PRINCIPIOS DE LA DÍNAMO DE ROTOR DEVANADO.
ca directa y produce rotación mecánica del eje. La misma e idéntica máquina es capaz de
Un motor de cd recibe corriente eléctri-
invertir el proceso de conversión de energía:
ca directa y produce rotación mecánica del
recibir rotación mecánica de una máquina ex-
eje. La misma e idéntica máquina es capaz de
terna y producir corriente eléctrica directa.
invertir el proceso de conversión de energía:
Cuando la máquina trabaja en esta dirección,
recibir rotación mecánica de una máquina ex-
entrada mecánica y salida eléctrica, se llama
terna y producir corriente eléctrica directa.
generador. En otras palabras, un motor de cd y
Cuando la máquina trabaja en esta dirección,
un generador de cd son la misma máquina, pero fun-
entrada mecánica y salida eléctrica, se llama
cionando en forma contraria.
generador. En otras palabras, un motor de cd y un generador de cd son la misma máquina, pero funcionando en forma contraria. PRINCIPIOS DE LA DÍNAMO DE ROTOR DEVANADO. Un motor de cd recibe corriente eléctri-
MOTORES DE CD NOTRADICIONALES. Los motores tradicionales de cd, de rotor devanado y campo devanado, tienen mucha utilidad en aplicaciones de potencia intermedia o alta, donde la velocidad deba ser ajustable (configuraciones en derivación y compuesta), o donde la aplica-
ción necesita de arranques y paros frecuentes con
el campo magnético con imanes permanentes,
grandes cargas de par (configuración serie). Para apli-
y no con electroimanes. En su forma más sen-
caciones de baja a mediana potencia, con requisitos
cilla, el motor contiene imanes permanentes,
especiales de funcionamiento, con frecuencia hay otros
magnetizados radialmente. El flujo magnético
motores que tienen ventajas respecto a las máquinas
sale de la cara del polo norte, a la izquierda.
tradicionales de rotor devanado.
Pasa por el entre hierro, atraviesa el núcleo del
MOTORES CONVENCIONALES DE
rotor convencional y entra a la cara del polo
IMÁN PERMANENTE.
sur, del lado derecho. La superficie externa del
Un motor convencional de imán permanente, de cd, es igual, en forma conceptual, que un motor de rotor devanado configurado en derivación. El conjunto del rotor es idéntico, con un núcleo de hierro laminado, devana-
imán derecho es norte; la superficie externa del imán izquierdo es sur. La trayectoria del flujo magnético se completa pasando por el armazón de acero del motor, igual que en una máquina con campo devanado.
dos de armaduras en las ranuras del motor,
También se consiguen diseños con cuatro polos y seis
conmutador, porta escobillas y todo lo demás
polos.
igual. La única diferencia es que se establece
MOTORES DE IMÁN PERMANENTE SIN NÚCLEO. Para reducir la inercia del rotor y permitir aceleraciones y paro muy rápidos, los diseñadores han desarrollado dos ingeniosas estructuras que no contienen hierro (acero) en el
mente. Conceptualmente se parecen entre sí. El motor de pasos es más adecuado para mover el eje una cantidad exacta de giro; el motor de cd sin escobillas se adapta mejor a la rotación continua con velocidad ajustable. MOTORES DE CD SIN ESCOBILLAS.
rotor. Esos motores se llaman motores sin nú-
El motor cd sin escobillas es el otro
cleo. (A veces a estos motores se les llama
miembro de la familia de motores de cd con-
motores de bobina móvil, pero ese nombre es
mutados electrónicamente. En realidad, un
engañoso y no se debería usar.)
nombre más adecuado de un motor de cd sin
MOTORES DE PASOS. Los motores de pasos y los motores de cd sin escobillas forman juntos la clase de motores llamados motores de conmutación electrónica, o motores conmutados electrónica-
escobillas sería “motor de cd activado por posición,” ya que todo motor de pasos también es sin escobillas y también es de cd. La propiedad distintiva del motor de cd sin escobillas es su mecanismo sensor de posición, cuya señal se retroalimenta.
Conclusión. Un motor eléctrico de corriente continua es esencialmente una máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo me-
Colector
Eje
Núcleo y devanado del rotor
Imán Permanente
Armazón
Tapas o campana
cánico, a través de medios electromagnéticos, que para funcionar se vale de las fuerzas de atracción y repulsión que existen entre los polos. El motor de corriente continua está compuesto de 2 piezas fundamentales:
Rotor
Estator
Dentro de éstas se ubican los demás componentes como:
Escobillas y porta escobillas
Los motores de corriente continua son de menos utilización que los motores de corriente alterna en el área industrial, debido que los motores de corriente alterna se alimentan con los sistemas de distribución de energías "normales".