Motores de corriente continua

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Fundamentos de Tecnología Eléctrica

Fundamentos de Tecnología Eléctrica

Magnetismo: Imán permanente

Campo magnético: conductor eléctrico

Las líneas del flujo visualizan el campo magnético y representan movimientos que van del polo N al polo S

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Propulsión magnética del motor

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Motores de CorrienteContinua
El funcionamiento se basa en la interacción entre el campo magnético del imán permanente y el generado por las bobinas

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Bobina Campo Magnético (B) N

Al aparecer la fuerza, producto del campo, el rotor comienza a girar

n Delga (-)

F X

Espira – sobre el eje neutro la corriente es entrante Eje Neutro (+)

F . Espira – bajo el eje neutro lacorriente es saliente S Bobina V Fuente I

Fundamentos de Tecnología Eléctrica Un motor de corriente continua está compuesto por:

estator

y un rotor

En muchos motores c.c., generalmente los más pequeños, el estator está compuesto de imanes para crear un campo magnético. En motores c.c. más grandes este campo magnético se logra con devanados de excitación de campo. El rotor es eldispositivo que gira en el centro del motor y está compuesto de arrollados de cable conductores de corriente continua. La corriente continua es suministrada al rotor por medio de las "escobillas" generalmente fabricadas de carbón.

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En general, los motores de corriente continua son similares en su construcción a los generadores Cuando la corriente pasa a travésdel rotor de un motor de corriente continua, se genera un par de fuerzas por la reacción magnética, y el rotor gira. La revolución del rotor induce un voltaje en las bobinas. Este voltaje es opuesto en la dirección al voltaje exterior que se aplica a el rotor, y de ahí que se conozca como voltaje inducido o fuerza contraelectromotriz

Cuando el motor gira más rápido, el voltaje inducido aumentahasta que es casi igual al aplicado. La corriente entonces es pequeña, y la velocidad del motor permanecerá constante siempre que el motor no esté bajo carga y tenga que realizar otro trabajo mecánico que no sea el requerido para mover el rotor.

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Para impulsar máquinas con velocidad variable, todavía se utilizan algunas veces motores de corriente continuacon excitación independiente . (normalmente se utilizan con un margen de variación de 1 a 100). Se puede reducir mucho su tamaño, se han impuesto en muy bajas potencias y con bajas tensiones. Son también muy adecuados hasta potencias importantes (varios megavatios), para la variación de velocidad con tecnologías electrónicas sencillas y poco costosas pero con prestaciones elevadas Suscaracterísticas permiten igualmente una regulación precisa de par, como motor o como generador. Su velocidad de rotación nominal, independiente de la frecuencia de la red, es fácilmente adaptable para implementar todas las aplicaciones.

Sin embargo, son menos robustas que los motores asíncronos y mucho más caras, tanto en coste material como en mantenimiento, porque necesitan un mantenimiento regular delcolector y de las escobillas.

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Comportamiento eléctrico Cuando el inducido del motor se alimenta con una tensión continua o rectificada U, produce una fuerza contraelectromotriz E cuyo valor es:

E = U — RI
RI representa la caída de tensión óhmica en el inducido.

La fuerza contraelectromotriz E está unida a la velocidad y a la excitación por larelación:

E=kωΦ

en donde k es una constante propia del motor, ω, la velocidad angular, Φ, el flujo.

El par queda ligado al flujo inductor y a la corriente del inducido por la expresión:

T=kΦI

Si el flujo disminuye, el par disminuye.

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Variación de la velocidad

Aumentar la fuerza contraelectromotriz E, y por tanto la tensión de alimentación a...
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