Motores de corriente directa (C.D.) (página 2)

Partes: 1, 2

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MOTOR SHUNT O MOTOR
PARALELO: es un motor de corriente continua cuyo bobinado
inductor principal está conectado en derivación con
el circuito formado por los bobinados inducidos e inductor
auxiliar.

Al igual que en las dinamos shunt, las bobinas
principales están constituidas por muchas espiras y con
hilo de poca sección, por lo que la resistencia del
bobinado inductor principal es muy grande.

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MOTOR COMPOUND: es un motor de corriente continua
cuya excitación es originada por dos bobinados inductores
independientes; uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y
otro conectado en derivación con el circuito formado por
los bobinados inducido, inductor serie e inductor
auxiliar.

Los motores
compuestos tienen un campo serie sobre el tope del bobinado del
campo shunt. Este campo serie, el cual consiste de pocas vueltas
de un alambre grueso, es conectado en serie con la armadura y
lleva la corriente de armadura.

El flujo del campo serie varia directamente a medida que
la corriente de armadura varía, y es directamente
proporcional a la carga. El campo serie se conecta de manera tal
que su flujo se añade al flujo del campo principal shunt.
Los motores compound se conectan normalmente de esta manera y se
denominan como compound acumulativo.

Esto provee una característica de velocidad que
no es tan "dura" o plana como la del motor shunt, ni tan "suave"
como la de un motor serie. Un motor compound tiene un limitado
rango de debilitamiento de campo; la debilitación del
campo puede resultar en exceder la máxima velocidad segura
del motor sin carga. Los motores de corriente continua compound
son algunas veces utilizados donde se requiera una respuesta
estable de par constante para un rango de velocidades
amplio.

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LAS PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR DE
CORRIENTE CONTINUA SON:

ESTATOR: Es el que crea el campo
magnético fijo, al que le llamamos Excitación.
En los motores pequeños se consigue con imanes
permanentes. Cada vez se construyen imanes más
potentes, y como consecuencia aparecen en el mercado motores
de excitación permanente, mayores.

ROTOR: También llamado armadura. Lleva
las bobinas cuyo campo crea, junto al del estator, el par de
fuerzas que le hace girar.

Inducido de C.C.

ESCOBILLAS: Normalmente son dos tacos de
grafito que hacen contacto con las bobinas del rotor. A
medida que éste gira, la conexión se conmuta
entre unas y otras bobinas, y debido a ello se producen
chispas que generan calor. Las escobillas se fabrican
normalmente de grafito, y su nombre se debe a que los
primeros motores llevaban en su lugar unos paquetes hechos
con alambres de cobre dispuestos de manera que al girar el
rotor "barrían", como pequeñas escobas, la
superficie sobre la que tenían que hacer
contacto.
COLECTOR: Los contactos entre escobillas y
bobinas del rotor se llevan a cabo intercalando una corona de
cobre partida en sectores. El colector consta a su vez de dos
partes básicas:
DELGAS: Son los sectores circulares, aislados
entre sí, que tocan con las escobillas y a su vez
están soldados a los extremos de los conductores que
conforman las bobinas del rotor.

MICAS: Son láminas delgadas del mismo
material, intercaladas entre las delgas de manera que el
conjunto forma una masa compacta y mecánicamente
robusta.

Visto el fundamento por el que se mueven
los motores de C.C., es facil intuir que la velocidad que
alcanzan éstos dependen en gran medida del equilibrio
entre el par motor en el rotor y el par antagonista que presenta
la resistencia mecánica en el eje.

EXCITACIÓN.

La forma de conectar las bobinas del estator es lo que
se define como tipo de excitación. Podemos distinguir
entre:

INDEPENDIENTE: Los devanados del estator se
conectan totalmente por separado a una fuente de corriente
continua, y el motor se comporta exactamente igual que el de
imanes permanentes. En las aplicaciones industriales de los
motores de C.C. es la configuración más
extendida.
SERIE: Consiste en conectar el devanado del
estator en serie con el de la armadura. Se emplea cuando se
precisa un gran par de arranque, y precisamente se utiliza en
los automóviles. Los motores con este tipo de
excitación se embalan en ausencia de carga
mecánica. Los motores con esta configuración
funcionan también con corriente alterna.
PARALELO: Estator y rotor están
conectados a la misma tensión, lo que permite un
perfecto control sobre la velocidad y el par.
COMPOUND: Del inglés, compuesto,
significa que parte del devanado de excitación se
conecta en serie, y parte en paralelo. Las corrientes de cada
sección pueden ser aditivas o sustractivas respecto a
la del rotor, lo que da bastante juego, pero no es este el
lugar para entrar en detalles al respecto.

Velocidad del
motor de corriente continua

Como ya hemos dicho, la
configuración más popular es la de
excitación independiente, y a ella se refieren las dos
expresiones que vienen a continuación:

1. La velocidad es
proporcional al valor de la
tensión media de C.C. esto es válido
siempre que se mantengan constantes, las condiciones de
excitación y el par mecánico resistente.

2. El valor de la
tensión media aplicada a las conexiones de la armadura del
motor se distribuye fundamentalmente de la forma:

(1)

U: Tensión media
aplicada.

RxI: Caída de tensión
debida a la corriente que circula por el inducido.

E: Fuerza contra electromotriz
inducida (velocidad).

Según el punto (1), la velocidad se puede variar
empleando rectificadores controlados para proporcionarle en todo
momento la tensión media adecuada. Para medir su velocidad
podemos emplear, según el punto (2), un método
alternativo a la dinamo tacométrica y que consiste en
restar a la ecuación (1) la caída de tensión
(RxI) en la resistencia de las bobinas de armadura, (con
amplificadores operacionales) quedándonos solo con el
valor correspondiente a la fuerza
contraelectromotriz (E), muestra directa
de la velocidad.

En nuestro entorno, tendemos a pensar que allá
donde encontremos motores de corriente continua
es muy posible que sea debido a la necesidad de tener que
poder variar la velocidad de forma sencilla y con
gran flexibilidad.

Caja de
bornes

El bornero de un motor de C.C. suele proporcionar dos
parejas de conexiones, una para la excitación, y otra para
la armadura. Al tratarse de devanados para corriente continua sus
bornes estarán coloreados, habitualmente de rojo y
negro.

Las tomas de estator y rotor deben ir debidamente
diferenciadas, pero aún sin señales
puede distinguirse entre unas y otras porque las de la armadura
son de sección sensiblemente mayor.

Conclusión

Un motor eléctrico de corriente continua es
esencialmente una máquina que convierte energía
eléctrica en movimiento o
trabajo
mecánico, a través de medios
electromagnéticos, que para funcionar se vale de las
fuerzas de atracción y repulsión que existen entre
los polos.

El motor de corriente continua está
compuesto de 2 piezas fundamentales:

– Rotor

– Estator

Dentro de éstas se ubican los
demás componentes como:

– Escobillas y porta escobillas

– Colector

– Eje

– Núcleo y devanado del
rotor

– Imán Permanente

– Armazón

-Tapas o campana

Los motores de corriente continua son de menos
utilización que los motores de corriente alterna
en el área industrial, debido que los motores de corriente
alterna se alimentan con los sistemas de
distribución de energías
"normales".