Motores eléctricos

Iram Moreno 886544
Alberto Sánchez 542737
Actividad 4
MOTORES

MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA
Principios de operación básica de un motor de CD.
El motor de CD es básicamente un transductor de par que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. El par desarrollado por el eje del motor es directamente proporcional al flujo en el campo y a la corriente en la armadura. Un conductor quelleva corriente está colocado en un campo magnético con flujo , a una distancia del centro de rotación. La relación entre el par desarrollado, el flujo , y la corriente , es :

en donde es el par del motor (N-m, lb-pie, u oz.-plg.), es el flujo magnético (webers), ia es la corriente de armadura (amperes), y es la constante de proporcionalidad.
Además del par desarrollado por el arreglomostrado, cuando el conductor se mueve en el campo magnético se genera un voltaje entre sus terminales. Este voltaje, la fuerza contra electromotriz, la cual es proporcional a la velocidad del eje, tiende a oponerse al flujo de la corriente. La relación entre la fuerza contra electromotriz y la velocidad del eje es :

en donde denota la fuerza contra electromotriz (volts), y es la velocidad deleje(rad/s) del motor. Las ecuaciones anteriores forman la base de la operación del motor de CD.

Motores de CD de imán permanente.
En general el campo magnético de un motor de CD se puede producir por bobinas o imanes permanentes. Debido a la popularidad de los motores de CD de imán permanente en aplicaciones de sistemas de control, y sobre todo; por que se adapta a las necesidades del proyectose escoge este tipo de motores.
Los motores de CD de imán permanente se pueden clasificar de acuerdo con el esquema de conmutación y al diseño de la armadura. De acuerdo con la construcción de la armadura, el motor de CD de imán permanente se puede descomponer en tres tipos de diseño de armadura:
* Motores de CD de imán permanente de núcleo de hierro: La configuración del rotor y estator deun motor de CD de imán permanente de núcleo de hierro se muestra en la figura de abajo. El material del imán permanente puede ser bario-ferrita, Alnico, o un compuesto de ¨tierras raras¨. El flujo magnético producido por el imán pasa a través de la estructura del rotor laminado que tiene ranuras. Los conductores de la armadura están localizados en las ranuras del rotor.

* Motor de CD dedevanado superficial: La figura de abajo se muestra la construcción del rotor de un motor de CD de imán permanente de devanado superficial. Los conductores de la armadura están pegados a la superficie de la estructura cilíndrica del rotor, la cual está hecha de discos laminados sujetados al eje del motor.

* Motor de CD de bobina móvil: Los motores de bobina móvil están diseñados para tenermomentos de inercia muy bajos e inductancia de armadura también muy baja. Esto se logra al colocar los conductores de la armadura en el entrehierro entre la trayectoria de regreso del flujo estacionario y la estructura de imán permanente, como se muestra en la primera figura. Uno de los extremos del cilindro forma un eje, el cual está conectado al eje del motor. Una vista de la sección transversalde este tipo de motor se muestra en la segunda figura. Ya que se han eliminado todos los elementos no necesarios de la armadura del motor de bobina móvil, su momento de inercia es muy bajo. Como los conductores del motor de bobina móvil no están en contacto directo con el hierro, la inductancia del motor es muy baja.

Motores de CD sin escobillas
Los motores de CD sin escobillasdifieren de los mencionados anteriormente en que emplean conmutación eléctrica (en lugar de mecánica) de la corriente de armadura. La configuración del motor de CD sin escobillas más comúnmente empleado - especialmente para aplicaciones de movimiento incremental - es una en la que el rotor consta de imanes y un soporte de hierro, en el que las bobinas conmutadas están localizadas en forma externa a...