DEFINICIN

PARTES DEL MOTOR DC

FUNCIONAMIENTO

TIPOS DE MOTORES DC

APLICACIONES

CONCLUSIN

BIBLIOGRAFA

DEFINICIN

El motor de corriente continua es una mquina que convierte la energa elctrica en mecnica, principalmente mediante el movimiento rotatorio, a travs de medios electromagnticos. En la actualidad existen nuevas aplicaciones con motores elctricos que no producen movimiento rotatorio, sino que con algunas modificaciones, ejercen traccin sobre un riel. Estos motores se conocen como motores lineales.

Accionar un motor DC es muy simple y solo es necesario aplicar la tensin de alimentacin entre sus bornes. Para invertir el sentido de giro basta con invertir la alimentacin y el rotor comenzar a girar en sentido opuesto. A diferencia de los motores paso a paso y los servomecanismos, los motores DC no pueden ser posicionados y/o enclavados en una posicin especfica. Estos simplemente giran a la mxima velocidad y en el sentido que la alimentacin aplicada se los permite.

La principal caracterstica del motor de corriente continua es la posibilidad de regular la velocidad desde vaco a plena carga.

PARTES DEL MOTOR DCEl motor de corriente continua est compuesta de 2 piezas fundamentales:

Rotor Estator

Dentro de stas se ubican los dems componentes como : Escobillas y portaescobillas Colector Eje Ncleo y devanado del rotor Imn Permanente Armazn Tapas o campanas

Rotor Estator Eje armazn Ncleo y Devanado Imn permanenteColector Escobillas y porta escobillas Tapas

ROTOR (Inducido): El Rotor es el componente que gira (rota) en una mquina elctrica, sea sta un motor o un generador elctrico.El rotor est formado por un eje que soporta un juego de bobinas arrolladas sobre un ncleo magntico que puede girar dentro de un campo magntico creado bien por un imn.Constituye la parte mvil del motor, proporciona el torque para mover a la carga. Esta formado por :

Eje: formado por una barra de acero fresada. Imparte la rotacin al ncleo, devanado y al colector.

Ncleo: Se localiza sobre el eje. Fabricado con capas laminadas de acero, su funcin es proporcionar un trayecto magntico entre los polos para que el flujo magntico del devanado circule. Las laminaciones tienen por objeto reducir las corrientes parsitas en el ncleo. Es acero del ncleo debe ser capaz de mantener bajas las perdidas por histresis. Este ncleo laminado contiene ranuras a lo largo de su superficie para albergar el devanado de la armadura (bobinado).

Devanado: Consta de bobinas aisladas entre s y entre el ncleo de la armadura. Estas bobinas estn alojadas en las ranuras, y estn conectadas elctricamente con el colector, el cual debido a su movimiento rotatorio, proporciona un camino de conduccin conmutado.

Colector: denominado tambin conmutador, est constituido de lminas de material conductor (delgas), separados entre s y del centro del eje por un material aislante, para evitar cortocircuito con dichos elementos. El colector se encuentra sobre uno de los extremos del eje del rotor, de modo que gira con ste y est en contacto con las escobillas. La funcin del colector es recoger la tensin producida por el devanado inducido, transmitindola al circuito por medio de las escobillas (llamadas tambin cepillos).

ESTATOR (Inductor): Un estator es una parte fija de una mquina rotativa, la cual alberga la parte mvil que es el rotor, en los motores elctricos el estator est compuesto por un imn natural (en pequeos motores de corriente continua) o por una o varias bobinas montadas sobre un ncleo metlico que generan un campo magntico en motores ms potentes y de corriente alterna, tambin se les llama inductoras.Las partes principales son: Armazn: denominado tambin yugo, tiene dos funciones Primordiales: servir como soporte y proporcionar una Trayectoria de retorno al flujo magntico del rotor y del imn permanente, para completar el circuito magntico.

Imn permanente: compuesto de material ferro magntico altamente remanente, se encuentra fijado al armazn o carcasa del estator. Su funcin es proporcionar un campo magntico uniforme al devanado del rotor o armadura, de modo que interacte con el campo formado por el bobinado, y se origine el movimiento del rotor como resultado de la interaccin de estos campos.

Escobillas: Las escobillas estn fabricadas de carbn, y Poseen una dureza menor que la del colector, para evitar que ste se desgaste rpidamente. Se encuentran albergadas por los porta escobillas. Ambos, escobillas y porta escobillas, se encuentran en una de las tapas del estator.

La funcin de las escobillas es transmitir la tensin y corriente de la fuente de alimentacin hacia el colector y, por consiguiente, al bobinado del rotor. La funcin del porta escobillas es mantener a las escobillas en su posicin de contacto firme con los segmentos del colector. Esta funcin la realiza por medio de resortes, los cuales hacen una presin moderada sobre las escobillas contra el colector. Esta presin debe mantenerse en un nivel intermedio pues, de ser excesiva, la friccin desgastara tanto a las escobillas como al colector; por otro lado, de ser mnima esta presin, se producira lo que se denomina "chisporroteo", que es cuando aparecen chispas entre las superficies del colector y las escobillas, debido a que no existe un buen contacto.

FUNCIONAMIENTOPara que un motor de C.D. pueda funcionar, es necesario que pase una Intensidad de Corriente por el devanado de Armadura. El estator debe de producir un campo m (flujo) magntico con un devanado de derivacin o serie (o bien, una combinacin de ambos).

Cuando un conductor por el que fluye una corriente continua es colocado bajo la influencia de un campo magntico, se induce sobre l (el conductor) una fuerza que es perpendicular tanto a las lneas de campo magntico como al sentido del flujo de la corriente.

- Campo magntico en azul- Corriente continua en rojo- Direccin de la fuerza en violetaImanes: N (norte) y S (sur)

Pero en el rotor de un motor cc no hay solamente un conductor sino muchos. Si se incluye otro conductor exactamente al otro lado del rotor y con la corriente fluyendo en el mismo sentido, el motor no girar pues las dos fuerzas ejercidas para el giro del motor se cancelan.

Es por esta razn que las corrientes que circulan por conductores opuestos deben tener sentidos de circulacin opuestos. Si se hace lo anterior el motor girar por la suma de la fuerza ejercida en los dos conductores.

Para controlar el sentido del flujo de la corriente en los conductores se usa un conmutador que realiza la inversin del sentido de la corriente cuando el conductor pasa por la lnea muerta del campo magntico.

La fuerza con la que el motor gira (el par motor) es proporcional a la corriente que hay por los conductores. A mayor tensin, mayor corriente y mayor par motor.

El par que se produce en un motor de C.D. es directamente proporcional a la Intensidad de Corriente de la armadura y al campo del estado. Por otro lado, la velocidad de motor la determinara principalmente la Tensin de la Armadura y el campo del Estator. La velocidad del motor tambin aumenta cuando se reduce el campo del estator. En realidad, la velocidad puede aumentar en forma peligrosa cuando, por accidente, se anula el campo del estator. Como ya sabemos los motores de CD pueden explotar cuando trabajan a velocidades muy altas.

FUNDAMENTOS DE OPERACIN DE LOS MOTORES ELCTRICOS

En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo norte (N) y polo sur (S), que son las regiones donde se concentran las lneas de fuerza de un imn. Un motor para funcionar se vale de las fuerzas de atraccin y repulsin que existen entre los polos. De acuerdo con esto, todo motor tiene que estar formado con polos alternados entre el estator y el rotor, ya que los polos magnticos iguales se repelen, y polos magnticos diferentes se atraen, produciendo as el movimiento de rotacin.

Un motor elctrico opera primordialmente en base a dos principios: El de induccin, descubierto por Michael Faraday en 1831; que seala, que si un conductor se mueve a travs de un campo magntico o est situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de intensidad variable, se induce una corriente elctrica en el primer conductor. Y el principio que Andr Ampre observo en 1820, en el que establece: que si una corriente pasa a travs de un conductor situado en el interior de un campo magntico, ste ejerce una fuerza mecnica o f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre el conductor.

El movimiento giratorio de los motores de C.C. se basa en el empuje derivado de la repulsin y atraccin entre polos magnticos. Creando campos constantes convenientemente orientados en estator y rotor, se origina un par de fuerzas que obliga a que la armadura (tambin le llamamos as al rotor) gire buscando "como loca" la posicin de equilibrio.

Gracias a un juego de conexiones entre unos conductores estticos, llamados escobillas, y las bobinas que lleva el rotor, los campos magnticos que produce la armadura cambian a medida que sta gira, para que el par de fuerzas que la mueve se mantenga siempre vivo.

TIPOS DE MOTORES

Los motores de corriente continua se clasifican segn la forma como estn conectados, en:

Motor serie: o motor de excitacin en serie, es un tipo de motor elctrico de corriente continua en el cual el inducido y el devanado inductor o de excitacin van conectados en serie. Por lo tanto, la corriente de excitacin o del inductor es tambin la corriente del inducido absorbida por el motor.

Las principales caractersticas de este motor son:

- Se embala cuando funciona en vaco, debido a que la velocidad de un motor de corriente continua aumenta al disminuir el flujo inductor y, en el motor serie, este disminuye al aumentar la velocidad, puesto que la intensidad en el inductor es la misma que en el inducido.

- La potencia es casi constante a cualquier velocidad.

- Le afectan poco la variaciones bruscas de la tensin de alimentacin, ya que un aumento de esta provoca un aumento de la intensidad y, por lo tanto, del flujo y de la fuerza contraelectromotriz, estabilizndose la intensidad absorbida.

Motor Compound : es un motor de corriente continua cuya excitacin es originada por dos bobinados inductores independientes; uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro conectado en derivacin 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 vara, y es directamente proporcional a la carga. El campo serie se conecta de manera tal que su flujo se aade al flujo del campo principal shunt. Los motores compound se conectan normalmente de esta manera y se denominan como compound acumulativo.

Esto provee una caracterstica 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 debilitacin del campo puede resultar en exceder la mxima velocidad segura del motor sin carga. El motor compound es un motor de excitacin o campo independiente con propiedades de motor serie.

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.

Motor shunt o paralelo: El motor shunt o motor de excitacin en paralelo es un motor elctrico de corriente continua cuyo bobinado inductor principal est conectado en derivacin o paralelo con el circuito formado por los bobinados inducido e inductor auxiliar.

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

En el instante del arranque, el par motor que se desarrolla es menor que el motor serie, (tambin uno de los componentes del motor de corriente continua). Al disminuir la intensidad absorbida, el rgimen de giro apenas sufre variacin.

Es el tipo de motor de corriente continua cuya velocidad no disminuye mas que ligeramente cuando el par aumenta. Los motores de corriente continua en derivacin son adecuados para aplicaciones en donde se necesita velocidad constante a cualquier ajuste del control o en los casos en que es necesario un rango apreciable de velocidades (por medio de un restato de campo). El motor en derivacin se utiliza en aplicaciones de velocidad constante, como en los accionamientos para los generadores de corriente continua en los grupos motogeneradores de corriente continua.

Motor elctrico sin escobillas : Un motor elctrico sin escobillas o motor brushless es un motor elctrico que no emplea escobillas para realizar el cambio de polaridad en el rotor.

Los motores elctricos solan tener un colector de delgas o un par de anillos rozantes. Estos sistemas, que producen rozamiento, disminuyen el rendimiento, desprenden calor y ruido, requieren mucho mantenimiento y pueden producir partculas de carbn que manchan el motor de un polvo que, adems, puede ser conductor.

Los primeros motores sin escobillas fueron los motores de corriente alterna asncronos. Hoy en da, gracias a la electrnica, se muestran muy ventajosos, ya que son ms baratos de fabricar, pesan menos y requieren menos mantenimiento, pero su control era mucho ms complejo. Esta complejidad prcticamente se ha eliminado con los controles electrnicos.

El inversor debe convertir la corriente alterna en corriente continua, y otra vez en alterna de otra frecuencia. Otras veces se puede alimentar directamente con corriente continua, eliminado el primer paso. Por este motivo, estos motores de corriente alterna se pueden usar en aplicaciones de corriente continua, con un rendimiento mucho mayor que un motor de corriente continua con escobillas. Algunas aplicaciones seran los coches y aviones con radiocontrol, que funcionan con pilas.

Los primeros motores sin escobillas fueron los motores de corriente alterna asncronos. Hoy en da, gracias a la electrnica, se muestran muy ventajosos, ya que son ms baratos de fabricar, pesan menos y requieren menos mantenimiento, pero su control era mucho ms complejo. Esta complejidad prcticamente se ha eliminado con los controles electrnicos.

Otros motores sin escobillas, que slo funcionan con corriente continua son los que se usan en pequeos aparatos elctricos de baja potencia, como lectores de CD-ROM, ventiladores de ordenador, cassetes, etc. Su mecanismo se basa en sustituir la conmutacin (cambio de polaridad) mecnica por otra electrnica sin contacto. En este caso, la espira slo es impulsada cuando el polo es el correcto, y cuando no lo es, el sistema electrnico corta el suministro de corriente. Para detectar la posicin de la espira del rotor se utiliza la deteccin de un campo magntico. Este sistema electrnico, adems, puede informar de la velocidad de giro, o si est parado, e incluso cortar la corriente si se detiene para que no se queme. Tienen la desventaja de que no giran al revs al cambiarles la polaridad (+ y -). Para hacer el cambio se deberan cruzar dos conductores del sistema electrnico.

Adems de los anteriores, existen otros tipos que son utilizados en electrnica:

Motor Paso a Paso: es un dispositivo electromecnico que convierte una serie de impulsos elctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa es que es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control. El motor paso a paso se comporta de la misma manera que un convertidor digital-analgico y puede ser gobernado por impulsos procedentes de sistemas lgicos.

Este motor presenta las ventajas de tener alta precisin y repetibilidad en cuanto al posicionamiento. Entre sus principales aplicaciones destacan como motor de frecuencia variable, motor de corriente continua sin escobillas, servomotores y motores controlados digitalmente.

Existen 3 tipos fundamentales de motores paso a paso: el motor de reluctancia variable, el motor de magnetizacin permanente, y el motor paso a paso hbrido.

Servomotor : conocido generalmente como servo o servo de modelismo es un dispositivo actuador que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posicin dentro de su rango de operacin, y de mantenerse estable en dicha posicin. Est formado por un motor de corriente continua, una caja reductora y un circuito de control, y su margen de funcionamiento generalmente es de menos de una vuelta completa.

Los servos de modelismo se utilizan frecuentemente en sistemas de radiocontrol y en robtica, pero su uso no est limitado a estos.

Motor sin ncleo : Cuando se necesita un motor elctrico de baja inercia (arranque y parada muy cortos), se elimina el ncleo de hierro del rotor, lo que aligera su masa y permite fuertes aceleraciones, se suele usar en motores de posicionamiento (p.e. en mquinas y automtica).

APLICACIONES

Esta mquina de corriente continua es una de las ms verstiles en la industria. Su fcil control de posicin, par y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en aplicaciones de control y automatizacin de procesos. Pero con la llegada de la electrnica su uso ha disminuido en gran medida, pues los motores de corriente alterna, del tipo asncrono, pueden ser controlados de igual forma a precios ms accesibles para el consumidor medio de la industria. A pesar de esto los motores de corriente continua se siguen utilizando en muchas aplicaciones de potencia (trenes y tranvas) o de precisin (mquinas, micro motores, etc.).

Los motores de corriente directa son insuperables para aplicaciones en las que debe ajustarse la velocidad, as como para aplicaciones en las que requiere un par grande. En la actualidad se utilizan millones de motores de C.D. cuya potencia es de una fraccin de caballo en la industria del transporte como: automviles, trenes y aviones, donde impulsan ventiladores, de diferentes tipos para aparatos de a/c, calentadores y descongeladores: tambin mueven los limpiadores de parabrisas y accin de levantamiento de asiento y ventanas. Tambin son muy tiles para arrancar motores de gasolina y diesel en autos, camiones, autobuses tractores y lanchas.

Entre las aplicaciones especfica se pueden detallar:

Trenes de laminacin reversibles. Los motores deben de soportar una alta carga. Normalmente se utilizan varios motores que se acoplan en grupos de dos o tres.

Trenes Konti. Son trenes de laminacin en caliente con varios bastidores. En cada uno se va reduciendo ms la seccin y la velocidad es cada vez mayor.

Cizallas en trenes de laminacin en caliente. Se utilizan motores en derivacin.

Industria del papel. Adems de una multitud de mquinas que trabajan a velocidad constante y por lo tanto se equipan con motores de corriente continua, existen accionamientos que exigen par constante en un amplio margen de velocidades.

Otras aplicaciones son las mquinas herramientas, mquinas extractoras, elevadores, ferrocarriles.

Los motores desmontables para papeleras, trefiladoras, control de tensin en maquinas bobinadoras, velocidad constante de corte entorno grandes .

El motor de corriente continua se usa en gras que requieran precisin de movimiento con carga variable(cosa casi imposible de conseguir con motores de corriente alterna).

Y entre las aplicaciones sencillas estn:

El motor que hace girar el CD de una PC. El motor de un tranva. El motor de un brazo robtico. El motor de un auto elctrico. El ventilador del procesador de una PC.

CONCLUSINEn nuestro trabajo le habamos hablado sobre los motores de corriente continua y como sabemos son esencialmente una mquina que convierte energa elctrica en movimiento o trabajo mecnico, a travs de medios electromagnticos.Los dos componentes bsicos de todo motor elctrico son el rotor y el estator. El rotor es una pieza giratoria, un electroimn mvil, lleva las bobinas cuyo campo crea, junto al del estator, el par de fuerzas que le hace girar. Y el estator, situado alrededor del rotor, es un electroimn fijo, cubierto con un aislante, que es el que crea el campo magntico fijo. Al igual que el rotor, dispone de una serie de salientes con bobinados elctricos por los que circula la corriente. Tambin le explicamos el funcionamiento del motor DC, que consista cuando la corriente elctrica pasa por el circuito, la armadura empieza a girar y la rotacin dura hasta que la espira alcanza la posicin vertical. Al girar las delgas del colector con la espira, cada media vuelta se invierte el sentido de circulacin de la corriente elctrica. Esto quiere decir que la parte de la espira que hasta ese momento reciba la fuerza hacia arriba, ahora la recibe hacia abajo, y la otra parte al contrario. De esta manera la espira realiza otra media vuelta y el proceso se repite mientras gira la armadura. Y tambin le comentamos de los tipos motores DC que existen Los motores de corriente continua son de menos utilizacin que los motores de corriente alterna en el rea industrial, debido que los motores de corriente alterna se alimentan con los sistemas de distribucin de energas "normales". Las aplicaciones del motor DC son usadas especialmente para la traccin. Por ejemplo, trenes y elevadores .

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corriente_continua BIBLIOGRAFA http://www.infowarehouse.com.ve/pugoz/ingelect/ingelec_motorcc.pdf http://perso.wanadoo.es/luis_ju/ebasica2/mcc_01.html http://www.infowarehouse.com.ve/pugoz/ingelect/ingelec_motorcc.pdf