Funcionamiento de un ventilador
Páginas: 8 (1919 palabras)
Publicado: 18 de diciembre de 2014
Funcionamiento
Partes de un ventilador
Motor
El motor es el elemento que crea el movimiento circular a partir de una corriente eléctrica. En este caso, se trata un motor sin escobillas, por lo que el circuito es el elemento que hace que la corriente pase, o no pase.
Está formado por dos partes, el estator (la pieza estática), y el rotor (la pieza que gira) (Ilustración 21).Ilustración 21: Partes del motor; estator y rotor
Estator
El estator es la base en la que gira el rotor. En el caso del ventilador, el estator se encuentra en el centro del rotor. En la siguiente foto se puede apreciar cómo es un estator de un ventilador, que está formado básicamente por cuatro bobinas.
Ilustración 22: Motores eléctricos
La pieza central es un colector de hierro, en forma decruz, en el cual se colocan las bobinas. Éstos cargan el colector convirtiéndolo en imán.
Rotor
El rotor, como se ha dicho anteriormente, se encuentra fuera del estator. Se trata de un imán que tiene forma de anillo. Está cargado en 4 polos diferentes. Para saber esto, se ha comprobado con un imán con los polos identificados. Como se puede ver, este anillo está pegado a las aspas del ventilador(ilustración 23).
Las aspas están colocadas en forma axial, y mueven el aire en dirección paralela al eje del ventilador (ilustración 24).
Ilustración 24: Movimiento del aspa
Este rotor gira sobre un eje, lo que ayuda a mantener la estabilidad.
Circuitería
Unido al electroimán está la circuitería de control, que puede ser muy sencilla como en el ejemplo de la izquierda dela Ilustración 25: Diferentes circuiterías, o bastante complejo, pudiendo incluso contener en ocasiones un micro controlador completo. En el caso del ventilador analizado, se trata de un circuito simple con pocos elementos.
Ilustración 25: Diferentes circuiterías
Al tratarse de un motor sin escobillas, la circuitería emite pulsaciones de corriente según la posición del imán. El elementoque cumple esta función es el sensor hall. Más adelante se explica el funcionamiento con más detalle.
Funcionamiento del motor
Como se ha dicho, el motor está formado por dos partes: un rotor (imán en forma de anillo) y un estator (bobinas).
Las bobinas son componentes que generan un flujo magnético cuando se hace circular por ellos una corriente eléctrica. Se fabrican enrollando un hiloconductor sobre un núcleo de material ferro magnético o al aire. En este caso, alrededor de un colector de hierro.
Las bobinas
El científico Oersted descubrió en el año 1820 que la corriente creaba un campo magnético. Partiendo de esa idea nació el electromagnetismo. Para poder explicar el funcionamiento de las bobinas, hay que conocer algunos conceptos básicos sobre esta ciencia.
Cualquiercable por el que circula una corriente crea alrededor suyo un campo magnético (B ⃗). Las superficies equipotenciales tienen forma circular, siendo el cable el centro, y las líneas de campo son tangentes a los círculos.
Ilustración 26: Campo magnético
Para calcular el módulo del campo magnético que crea un cable conductor largo y recto con una intensidad I, a una distancia d, se debe aplicarla siguiente fórmula, siendo μ_0 la permisibilidad magnética del aire ( μ_0=4π•〖10〗^(-7) Tm/A):
B= μ_0/2π I/d ( 1 )
Esta ecuación se consigue a partir de la ley de Biot y Savart [17].
En el caso de que el conductor cree una circunferencia (una espira), este será el campo magnético que crea:
Ilustración 27: Campo magnético
Éste es el valor que del campo en el centro:
B= μ/2 I/R ( 2 )En este caso, le permisibilidad magnética dependerá del núcleo de la espira. Si la circunferencia estuviera vacía:
〖μ=μ〗_0=4π•〖10〗^(-7) Tm/A ( 3 )
Si la espira está creada alrededor de un material:
〖μ=μ〗_0•μ_r ( 4 )
El valor de μ_r es una propiedad constante, que dependerá del material del colector o núcleo de la espira. Dependiendo del núcleo de la bobina podemos aumentar...
Partes de un ventilador
Motor
El motor es el elemento que crea el movimiento circular a partir de una corriente eléctrica. En este caso, se trata un motor sin escobillas, por lo que el circuito es el elemento que hace que la corriente pase, o no pase.
Está formado por dos partes, el estator (la pieza estática), y el rotor (la pieza que gira) (Ilustración 21).Ilustración 21: Partes del motor; estator y rotor
Estator
El estator es la base en la que gira el rotor. En el caso del ventilador, el estator se encuentra en el centro del rotor. En la siguiente foto se puede apreciar cómo es un estator de un ventilador, que está formado básicamente por cuatro bobinas.
Ilustración 22: Motores eléctricos
La pieza central es un colector de hierro, en forma decruz, en el cual se colocan las bobinas. Éstos cargan el colector convirtiéndolo en imán.
Rotor
El rotor, como se ha dicho anteriormente, se encuentra fuera del estator. Se trata de un imán que tiene forma de anillo. Está cargado en 4 polos diferentes. Para saber esto, se ha comprobado con un imán con los polos identificados. Como se puede ver, este anillo está pegado a las aspas del ventilador(ilustración 23).
Las aspas están colocadas en forma axial, y mueven el aire en dirección paralela al eje del ventilador (ilustración 24).
Ilustración 24: Movimiento del aspa
Este rotor gira sobre un eje, lo que ayuda a mantener la estabilidad.
Circuitería
Unido al electroimán está la circuitería de control, que puede ser muy sencilla como en el ejemplo de la izquierda dela Ilustración 25: Diferentes circuiterías, o bastante complejo, pudiendo incluso contener en ocasiones un micro controlador completo. En el caso del ventilador analizado, se trata de un circuito simple con pocos elementos.
Ilustración 25: Diferentes circuiterías
Al tratarse de un motor sin escobillas, la circuitería emite pulsaciones de corriente según la posición del imán. El elementoque cumple esta función es el sensor hall. Más adelante se explica el funcionamiento con más detalle.
Funcionamiento del motor
Como se ha dicho, el motor está formado por dos partes: un rotor (imán en forma de anillo) y un estator (bobinas).
Las bobinas son componentes que generan un flujo magnético cuando se hace circular por ellos una corriente eléctrica. Se fabrican enrollando un hiloconductor sobre un núcleo de material ferro magnético o al aire. En este caso, alrededor de un colector de hierro.
Las bobinas
El científico Oersted descubrió en el año 1820 que la corriente creaba un campo magnético. Partiendo de esa idea nació el electromagnetismo. Para poder explicar el funcionamiento de las bobinas, hay que conocer algunos conceptos básicos sobre esta ciencia.
Cualquiercable por el que circula una corriente crea alrededor suyo un campo magnético (B ⃗). Las superficies equipotenciales tienen forma circular, siendo el cable el centro, y las líneas de campo son tangentes a los círculos.
Ilustración 26: Campo magnético
Para calcular el módulo del campo magnético que crea un cable conductor largo y recto con una intensidad I, a una distancia d, se debe aplicarla siguiente fórmula, siendo μ_0 la permisibilidad magnética del aire ( μ_0=4π•〖10〗^(-7) Tm/A):
B= μ_0/2π I/d ( 1 )
Esta ecuación se consigue a partir de la ley de Biot y Savart [17].
En el caso de que el conductor cree una circunferencia (una espira), este será el campo magnético que crea:
Ilustración 27: Campo magnético
Éste es el valor que del campo en el centro:
B= μ/2 I/R ( 2 )En este caso, le permisibilidad magnética dependerá del núcleo de la espira. Si la circunferencia estuviera vacía:
〖μ=μ〗_0=4π•〖10〗^(-7) Tm/A ( 3 )
Si la espira está creada alrededor de un material:
〖μ=μ〗_0•μ_r ( 4 )
El valor de μ_r es una propiedad constante, que dependerá del material del colector o núcleo de la espira. Dependiendo del núcleo de la bobina podemos aumentar...
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