Motor De Corriente Continua

EL MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA

Es un motor un momento de torsión magnético actúa sobre un conductor portador de corriente, y se convierte energía eléctrica en energía mecánica.
La parte móvil del motor es el rotor, un tramo de alambre el que se ha dado forma de espiral de extremos abiertos y que tienen libertad para girar en torno a un eje.
Los extremos de los alambres del rotorestán acoplados a segmentos conductores circulares que forman un conmutador. Cada uno de los dos segmentos del conmutador hace contacto con unos de los bornes, o escobillas, de un circuito externo que influye una fuente de fem.
Esto hace que entre una corriente en el rotor por un lado, y salga del rotor por el otro. Por consiguiente el rotor es una espira de corriente con un momento magnéticoµ. El rotor se localiza entre los polos opuestos de un imán permanente, de modo que existe un campo magnético B que ejerce un momento de torsión τ = µ x B sobre el rotor. El momento de torsión hace girar el rotor en sentido contrario al de las manecillas del reloj, en la dirección que alinea µ con B.
Si la corriente a través del rotor fuera constante, el rotor estaría ahora en su orientaciónde equilibrio; simplemente oscilaría en torno a esta orientación. Pero aquí es donde entra en juego el conmutador; ahora cada escobilla está en contacto con ambos segmentos del conmutador. No hay diferencia de potencial entre los conmutadores, por lo que en este instante no fluye corriente a través del rotor, y el momento magnético es cero. El rotor continúa girando en sentido contrario al de lasmanecillas del reloj debido a su inercia, y una vez mas fluye corriente a través del rotor. Pero ahora la corriente entra por el otro lado del rotor y sale del lado contrario, una situación opuesta a la anterior. En tanto que el sentido de la corriente se ha invertido con respecto al rotor. El rotor mismo ha girado 180º y el momento magnético µ tiene la misma dirección. Gracias al conmutador, lacorriente se invierte luego de cada giro de 180º, por lo que el momento de torsión siempre tiene la dirección que hace girar el rotor en sentido contrario a las manecillas del reloj. Cuando el motor ha llegado hasta se rapidez, el momento de torsión magnético promedio está compensado exactamente por un momento de torsión opuesto debido a la resistencia del aire, la fricción de los cojinetes delrotor y la fricción entre el conmutador y las escobillas.
En los motores prácticos el rotor tiene muchas espiras; esto aumenta el momento magnético y el momento de torsión para que el motor pueda hacer cargas más grandes. También se aumenta el momento de torsión empleando un campo magnético más intenso; ésta es la razón por la que en muchos diseños de motor se utiliza electroimanes en vez deimanes permanentes.
Puesto que un motor convierte energía eléctrica en energía mecánica o trabajo, requiere una alimentación de energía eléctrica. Si la diferencia de potencial entre sus bornes es Vab y la corriente es I, por lo tanto la potencia de alimentación es P = VabI. Incluso si la resistencia de las bobinas del motor es insignificante, debe haber una diferencia de potencial entre losbornes para que P sea diferente de cero. Esta diferencia de potencial es principalmente el resultado de las fuerzas magnéticas que se ejercen sobre las corrientes de los conductores del rotor conforme éstos giran a través del campo magnético. La fuerza electromotriz asociada ε recibe el nombre de fem inducida; también se le llama fuerza contraelectromotriz porque su sentido es opuesto al de lacorriente.

En un motor en serie el rotor está conectado en serie con el electroimán que produce el campo magnético; en un motor en derivación, la conexión es en paralelo. En un motor en serie con resistencia interna r, Vab es mayor que ε, y la diferencia es la caída del potencial Ir entre los extremos de la resistencia interna. Es decir:
Vab = ε + Ir
Ya que la fuerza magnética es...