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RESUMEN MOTORES CORRIENTE CONTINUA
Los motores eléctricos convierten la energía eléctrica en energía mecánica. Así, la
corriente eléctrica tomada de la red recorre las bobinas o devanados del motor, en
cuyo interior se crean campos magnéticos que generan fuerzas que impulsan el
movimiento de rotación de la parte móvil del motor (rotor).
En los motores de corriente continua distinguimos dospartes fundamentales:
a) devanado inductor o excitador, localizado en el estator, al que se aplica una
corriente continua, que genera un campo magnético definido por el vector
inducción magnética ( B ) y
b) un devanado inducido, localizado en el rotor, al que se aplica una corriente
continua y en el que se genera una fuerza electromagnética de valor

F = l * I * B . Así, el par queexperimenta el eje del rotor vendrá dado por la
expresión: M = K * I i * Φ , siendo Φ el flujo magnético generado en el
inductor y por tanto Φ = K '*I e y M = K ' '*I i * I e , siendo I i e I e las corrientes
que recorren el devanado inducido e inductor respectivamente y K, K’ y K’’
constantes.
Por otro lado, el movimiento del rotor, genera una fuerza contraelectromotriz ( ε ' ),
que representa“el consumo de energía eléctrica por unidad de carga” del motor y
que depende de la velocidad de la velocidad de giro del rotor y del flujo magnético
creado en el inductor, según la expresión: ε ' = K * n * Φ .
En corriente continua, el devanado inductor lo podemos sustituir por una resistencia
y el devanado inducido por una fuerza contraelectromotriz y una resistencia interna.
De esta forma, sisuponemos que inductor e inducido está conectados a dos circuitos
eléctricos diferentes, la relación entre las diferentes magnitudes eléctricas sería:
Inductor

Inducido

Ie

Ii
Ri

U’

U

Re

ε’

U’=Ie*Re

U = ε '+ Ri * I

Cuando el motor trabaja en vacío (sin que su eje se acople a ningún mecanismo y por
tanto sin realizar trabajo útil), el consumo de energía eléctricase reduce y por tanto la
intensidad que recorre el inducido también. Idealmente, en vacío, el par motor sería
cero y también la intensidad del inducido. (Mo=0; Mo=K * Iio * Φ ⇒ Iio=0 )

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POTENCIA Y RENDIMIENTO
Pu: potencia útil (la que se convierte en trabajo de rotación)
Pab: potencia absorbida de la red eléctrica
Pe: potencia eléctrica
Pcu: potencia perdida por efecto Joule opérdidas por calor en el hilo conductor (cobre)
PFe: potencia perdida por pequeñas variaciones del flujo magnético: a) por histéresis
(desprendimiento de calor al imantarse los materiales férricos del motor) o b) por
corrientes parásitas o de Foucault (producidas en el núcleo de hierro sobre el que se
arrollan las bobinas del inducido).
Pmec: potencia perdida por rozamiento (cojinetes,escobillas,....)
I

Pu
η: rendimiento del motor η =
Pab

Ri
U

Pu = M * ω (M = par motor)
Pab = U * I

ε’
U = ε '+ Ri * I
U * I = ε '*I + Ri * I 2

Pe = ε '*I
Pcu = Ri * I 2

Pab = Pe + Pcu

Luego

Pu = Pab − Pcu − Pfe − Pmec

Pu = Pe − Pfe − Pmec

Un esquema de lo expuesto sería:
Pab=U*I

Pe=ε’*I
PCu

Pu=M*ω
PFe

Pmec

En el vacío (sin carga) la potencia útil delmotor es 0 (Pu= 0) y por tanto:

Pabo = PCuo − PFe − Pmec ⇒ PFe − Pmec = Pabo − PCuo

Luego podemos conocer las pérdidas en el hierro y las pérdidas mecánicas si tenemos
el dato de la potencia absorbida en vacío o sin carga (Pabo) y en su caso, las pérdidas
por efecto Joule en vacío (PCuo).
ARRANQUE Y RÉGIMEN ESTABLE
El arranque es el momento en que conecta el motor a la red. En ese instante,el
par desarrollado por el rotor (M o par motor) debe vencer la resistencia que oponga la
carga o par resistente (Mr) de modo que debe cumplirse que M>Mr. En el arranque, la
intensidad que absorbe el motor de la red puede ser hasta 6 veces la intensidad en
régimen estable o intensidad nominal.
En el instante del arranque, la velocidad del motor es 0 y por tanto también la
fuerza...