El motor de corriente continua (CC) es una pieza clave en numerosos dispositivos y maquinarias. Conocer su principio de funcionamiento, así como entender su construcción y el diagrama que lo representa, nos permite comprender cómo estos motores se convierten en una fuerza impulsora en múltiples industrias. En este artículo, exploraremos en detalle cada aspecto de este fascinante mecanismo y descubriremos por qué es esencial en el mundo moderno.
Es muy importante conocer el principio de funcionamiento y la construcción del motor de CC para dominar los conceptos básicos de las máquinas de CC. Un motor de CC convierte la energía eléctrica en energía mecánica. La energía eléctrica de entrada se obtiene de baterías recargables, celdas solares, etc. La energía mecánica generada se utiliza además para hacer girar bombas, ventiladores, compresores, ruedas, etc.
En general, los motores de CA son los preferidos ampliamente en las industrias. Pero cuando se trata de un par de arranque alto o un control de velocidad eficiente, los motores de CC son la opción óptima. Se utilizan en trenes de laminación de aluminio, ascensores eléctricos, locomotoras de ferrocarril y grandes equipos de movimiento de tierras.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE CC:
El principio de funcionamiento del motor de CC es que un conductor que transporta corriente experimenta una fuerza mecánica cuando se coloca en un campo magnético. Esto se conoce como el Fuerza de Lorentz. Y la dirección de esta fuerza viene dada por la REGLA DE LA MANO IZQUIERDA DE FLEMING.
El principio de funcionamiento del motor de CC es similar al principio de funcionamiento de un generador de CC.
REGLA DE LA MANO IZQUIERDA DE FLEMING
Si estira el dedo índice, el dedo medio y el pulgar de la mano izquierda mutuamente perpendiculares entre sí. Si el dedo índice indica la dirección del campo magnético, el dedo medio indica la dirección de la corriente a través del conductor, entonces el pulgar indicará la dirección de la fuerza que actúa sobre el conductor.
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CONSTRUCCIÓN DE MOTOR DC
Todas las máquinas de CC constan principalmente de dos partes. uno es el estator y el otro es Rotor. El estator es una parte estacionaria que incluye yugo, polo, devanado de polo e interpolos. El estator produce el flujo magnético.
El rotor de la máquina de cd consta de un conmutador, escobillas, devanado de compensación y un eje. Gira en flujo magnético externo (producido por el estator) cuando la corriente fluye en él.
PARTES DEL ESTATOR:-
YUGO:
El yugo o marco exterior brinda cobertura a un motor de CC. Está hecho de acero fundido para grandes motores de corriente continua. Y de hierro fundido para pequeños motores de corriente continua. El yugo se usa en máquinas de CC porque:
A) Proporciona soporte mecánico a los postes.
B) Actúa como una cubierta protectora contra daños mecánicos.
C) Y proporciona un paso para el flujo magnético producido por los polos de la máquina.
NÚCLEO DE POSTE Y ZAPATO DE POSTE:
Tanto el núcleo del poste como las zapatas del poste están hechos de acero fundido. Pero las zapatas polares están laminadas ya que están cerca de la armadura.
Si la carga cambia durante el funcionamiento del motor de CC, la corriente de armadura cambia. Como resultado, el flujo magnético también cambia. Este flujo une la zapata polar y provoca corriente de Foucault fluir. Y para minimizar estas corrientes de Foucault, las zapatas polares están laminadas.
El objetivo principal de la zapata polar es distribuir el flujo y reducir la reluctancia del camino magnético. Mientras que el núcleo del polo se excita con el devanado de campo y se usa para soportarlos.
BOBINAS DE CAMPO O DE DEVANADO POSTAL
El devanado del polo y las bobinas de campo consisten en alambre de cobre colocado en posición alrededor del núcleo del polo. Cuando la corriente pasa a través de estas bobinas, electromagnetizan el polo que produce el flujo magnético. Este flujo pasa a través del rotor y produce un par giratorio tan pronto como la corriente comienza a fluir en la armadura del rotor.
PARTES DEL ROTOR:-
NÚCLEO DE ARMADURA
El núcleo del inducido es la parte giratoria de una máquina de CC/CA. Está hecho de acero al silicio. La estructura cilíndrica está laminada para reducir la pérdida por corrientes parásitas. Su objetivo principal es ofrecer un camino de baja reluctancia al flujo magnético. Y para albergar los conductores de armadura.
BOBINADO DE ARMADURA
El devanado del inducido está compuesto por bobinas incrustadas en las ranuras del núcleo del inducido. Estas bobinas están revestidas una al lado de la otra con material aislante resistente. El material aislante evita que las dos bobinas adyacentes sufran un cortocircuito.
Mientras que el aislamiento de la ranura se pliega sobre el conductor de la armadura y se asegura firmemente con cuñas de madera o fibra. En palabras sencillas, es un arreglo de conductores portadores de corriente que producen EMF en la máquina debido al movimiento relativo entre los devanados y el campo principal.
CONMUTADOR
El conmutador contiene segmentos de cobre estirado duro en forma de cuña, formando una estructura cilíndrica. Una hoja delgada de mica de alta calidad aísla los segmentos entre sí.
Un conmutador cambia periódicamente la dirección de la corriente entre el rotor y el circuito externo. Por lo tanto, actúa como un interruptor que genera un par unidireccional en el motor de CC.
CEPILLOS
Las escobillas suelen estar hechas de bloques de carbono rectangulares alojados en portaescobillas. La función de las escobillas en los motores de CC es suministrar corriente al conmutador desde una fuente de CC externa.
Mientras que la función de los cepillos en un generador de corriente continua es recoger la corriente del conmutador y suministrarla al circuito de carga externo.
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FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DC
El principio de funcionamiento de un motor de CC requiere flujo magnético y un conductor de corriente. Considere una bobina que transporta corriente continua a través del conmutador y las escobillas. Estos segmentos del conmutador giran libremente alrededor de su eje.
El segmento del conmutador que entra en contacto con la escobilla izquierda obtiene polaridad positiva mientras que el derecho obtiene polaridad negativa. Esto conduce al flujo de corriente en la bobina.
Al aplicar la regla de la mano izquierda de Fleming, el conductor del lado izquierdo siempre experimenta una fuerza hacia arriba, mientras que el conductor del lado derecho experimenta una fuerza hacia abajo. Por lo tanto, se logra un par unidireccional en motores de CC.
CEM POSTERIOR
La interacción del conductor que transporta corriente con el campo magnético cambiante producido por el devanado de campo induce una FEM en el conductor. Este EMF actúa en la dirección opuesta al voltaje aplicado. Esta EMF inducida en el motor se conoce como BACK EMF.
Algunos proyectos simples de motores de CC:
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Principio de funcionamiento del motor de CC
El motor de corriente continua (CC) es una máquina popular utilizada en una amplia gama de aplicaciones industriales y comerciales. Su funcionamiento se basa en los principios electromagnéticos y consiste en la conversión de energía eléctrica en energía mecánica. A continuación, responderemos a algunas de las preguntas más frecuentes sobre el principio de funcionamiento de un motor de CC:
¿Cómo funciona un motor de CC?
Un motor de CC funciona mediante la interacción entre campos magnéticos generados por la corriente eléctrica y las fuerzas de repulsión y atracción entre imanes. El principio básico implica la existencia de un rotor giratorio y un estator fijo, ambos con bobinas. Al pasar una corriente eléctrica a través del rotor, se generan campos magnéticos que interactúan con los polos magnéticos fijos del estator, lo que produce un movimiento rotativo.
¿Cuál es la construcción de un motor de CC?
Un motor de CC está compuesto por varias partes clave. El rotor es el componente que puede girar y consta de bobinas de alambre y un eje que permite la rotación. El estator, por otro lado, está fijo y contiene imanes permanentes o electroimanes que generan los campos magnéticos necesarios para el funcionamiento del motor. Además, el motor de CC también cuenta con un conmutador y escobillas que aseguran la conmutación de la corriente eléctrica y el flujo de energía hacia el rotor.
¿Cuál es la explicación del diagrama de un motor de CC?
El diagrama de un motor de CC muestra la conexión de los diferentes componentes y circuitos que forman parte del sistema. Incluye elementos como el rotor, estator, conmutador, escobillas y fuentes de alimentación. Los diagramas también representan la dirección y el flujo de la corriente eléctrica a través del motor, así como la polaridad de los campos magnéticos generados. Estos diagramas son útiles para comprender la estructura y el funcionamiento del motor de CC.
Fuentes recomendadas:
