Maquinas

Construcción de un motor eléctrico
Eduardo Alberto Bellini, Escuela Técnica Nº 33 D.E. 19 Ebellini@buenosaires.edu.ar

Resumen
En este trabajo se presenta un proyecto de fabricación de un motor eléctrico sencillo y de muy bajo costo, apropiado para su uso en las escuelas elementales y medias. Esta actividad está orientada a ilustrar los principios físicos que intervienen en el funcionamientode una motor eléctrico de corriente continua. En particular se ilustra el efecto de la fuerza de Lorentz, que generan las cuplas que hacen mover el mismo. También se describe el montaje de un motor sencillo, susceptible de ser construido por estudiantes de nivel medio con elementos comunes de bajo costo.

Introducción
Los imanes son siempre una fuente de asombro y atracción para la mayoría delas personas, son muchas las actividades que pueden desarrollarse muy productivamente en el aula usando algunos imanes. Otro de los elementos que llama poderosamente su atención son los motores eléctricos, ya que ellos generalmente le dan “vida” a sus juegos, pero difícilmente observarán la estrecha vinculación que existe entre su mágico imán y su divertido motorcito. Este especial interés podríautilizarse como una motivación para explicar diversos fenómenos electromagnéticos así como también para explicar los usos de los mismos. En esta actividad presentamos un modo de fabricación de un motor eléctrico de sencilla construcción y muy adecuado para entender sus funcionamiento. Un motor está compuesto por 2 tipos de imanes, uno de tipo permanente y otro transitorio. Sabemos que todos losimanes tienen un polo norte y un polo sur y si conocemos un imán conocemos acerca de la ley fundamental que los rige: polos distintos se atraen y polos iguales se repelen. O sea si tenemos 2 imanes y llamamos a uno de sus “extremos” o polos norte y al otro sur, el norte atraerá al sur y si enfrentamos norte con norte o sur con sur los imanes se repelerán. Este es el principio básico de funcionamientode un motor eléctrico y dentro del mismo esas fuerzas de atracción y repulsión son utilizadas para generar un movimiento rotacional. Es sabido también que al circular corriente eléctrica por una espira se produce entorno a ella un campo magnético que es perpendicular a la espira y los polos de dicho campo magnético pueden ser invertidos si se invierte el sentido de circulación de la corriente enel conductor. Este fenómeno es utilizado para generan campos magnéticos transitorios, a los que se denomina habitualmente electroimán, ya que solo tiene propiedades magnéticas si una corriente circula por el conductor que lo constituye (Fig 1). Estos electroimanes están constituidos por muchas espiras “bobina” y se puede incrementar significativamente el campo magnético generado si se utiliza untrozo de hierro como núcleo de la bobina.

Motor eléctrico simple – E. Bellini - 2003

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Fig 1. Campo magnético de una espira si se invierte la corriente se invierte B

Podemos esquematizar un motor eléctrico de corriente continua simple de 2 polos con 5 partes (fig. 2) (DC = Direct Current)
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Una armadura o rotor. (imán transitorio) Un conmutador. Cepillos. Un eje. Un Imán decampo. (imán permanente)

Fig. 2. Esquema de un motor eléctrico de corriente continua de 2 polos con 5 partes

Motor eléctrico simple – E. Bellini - 2003

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CONSTRUCCIÓN DE UN MOTOR ELÉCTRICO SENCILLO
Materiales: 1 !" metro de alambre de Cobre para bobinados de 0,6 a 0,7 mm de Diámetro. 2 !" alfileres de gancho grandes o 2 clips sujetapapeles grandes Fuente de alimentación o 2 pilasgrandes !" 2 !" cables con pinzas cocodrilo y conectores para la fuente Si !" usa pilas portapilas Un !" imán de buena intensidad por ejemplo imanes de tierras raras (campo de la zona cercana de mas de 200 Gauss ) Construcción de la bobina ( Rotor ) Para armar el motor comenzamos generando una bobina para lo cual utilizamos un cilindro de plástico, o una porción de caño o una pila tipo D ( grande)...