Laboratorio Nº 4 Motor de Cc

UNAC-FIEE-INGENIERIA ELECTRICA

MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA FUNDAMENTO TEORICO El motor de corriente continua es una máquina que convierte la energia electrica en mecánica, rincialmente mediante el movimiento rotatorio! En la actualidad e"isten nuevas alicaciones con motores el#ctricos que no roducen movimiento rotatorio, sino que con algunas modi$caciones, e%ercen tracci&n so're un riel! Estos motores se conocen como motores lineales!

La principal característica del motor de corriente continua es la posibilidad de regular la elocidad desde acío a plena carga! Una m"#uina de corriente continua $generador o motor% se compone principalmente de dos partes& un estator #ue da soporte mec"nico al aparato ' tiene un (ueco en el centro generalmente de )orma cilíndrica! En el estator adem"s se encuentran los polos& #ue pueden ser de imanes permanentes o deanados con (ilo de cobre sobre n*cleo de (ierro! El rotor es generalmente de )orma cilíndrica& tambi+n deanado ' con n*cleo& al #ue llega la corriente mediante dos escobillas!

CON,TITUCI-N DE UN MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA Los motores de corriente continua están (ormados generalmente or las siguientes artes) .% Inductor o estator $Arrollamiento de e/citaci0n%1 Es un electroimán (ormado or un n*mero ar de olos! Las 'o'inas que los arrollan son las encargadas de roducir el camo inductor al circular or ellas la corriente de e"citaci&n! + Inducido o rotor $Arrollamiento de inducido%1 Es una ie a giratoria (ormada or un n*cleo magn#tico alrededor del cual va el devanado de inducido, so're el que act*a el camo magn#tico!

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7 Colector de delgas1 Es un anillo de láminas de co're llamadas delgas, disuesto so're el e%e del rotor que sirve ara conectar las 'o'inas del inducido con el circuito e"terior a trav#s de las esco'illas! 8 9 Escobillas1 3on unas ieas de gra$to que se colocan so're el colector de delgas, ermitiendo la uni&n el#ctrica de las delgas con los 'ornes de cone"i&n del inducido! Al girar el rotor, las esco'illas van roando con las delgas, conectando la 'o'ina de inducido corresondiente a cada ar de delgas con el circuito e"terior!

FUNCIONAMIENTO Un motor de corriente de continua 'asa su (uncionamiento en la (uera roducida en un conductor a causa de la resencia de un camo magn#tico . so're una intensidad de corriente el#ctrica I! La e"resi&n que la rige es)

3e o'tendrá el valor má"imo de (uera cuando el camo magn#tico sea erendicular al conductor : se tendrá una (uera nula cuando el camo



sea aralelo al ;u%o de corriente el#ctrica donde a! Esto nos da como resultado un valor de intensidad resultante)

Cuando el motor inicia su tra'a%o, este inicialmente está detenido, e"istiendo un valor de E. nulo, : teni#ndose as> un valor de intensidad ret&rica mu: elevada que uede a(ectar el rotor : roducir arcos el#ctricos en las esco'illas! ?ara ello se conecta una resistencia en serie en el rotor durante el arranque, e"ceto en los motores eque@os! Esta resistencia se calcula ara que el motor de el ar nominal en el arranque! En ciertas condiciones de tra'a%o, un motor de corriente continua uede ser arrastrado or la carga : entonces (unciona como generador! Esto es, el motor a'sor'e energ>a cin#tica de masa giratoria, de manera que la corriente circula a=ora en sentido inverso, ues no la suministra la l>nea, sino que es devuelta a ella, or la F!e!m! ma:or del motor (uncionando como generador! Esto reduce la velocidad del motor, teni#ndose as> un m#todode (renado! 3e uede tener (renado regenerativo cuando la energ>a retorna a la l>nea o (renado dinámico cuando la energ>a se disia en unaresistencia! 3eg*n la Le:de Lorent, cuando un conductor or el que asa una corriente el#ctricase sumerge en un camo magn#tico, el conductor su(re una (uera erendicular al lano (ormado or el camo magn#tico : la corriente, siguiendo la regla de la mano derec=a, con m&dulo!


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F) Fuera en netons I) Intensidad que recorre el conductor en amerios l) Longitud del conductor en metros lineales .) Inducci&n en teslas

TI2O, DE MOTORE, DE CORRIENTE CONTINUA De E/citaci0n Independiente1 3on aquellos que o'tienen la alimentaci&n del rotor : del estator de dos (uentes de tensi&n indeendientes! Con ello, el camo del estator es constante al no deender de la carga del motor, : el ar de (uera es entonces rácticamente constante! Las variaciones de velocidad al aumentar la carga se de'erán s&lo a la disminuci&n de la (uera electromotri or aumentar la ca>da de tensi&n en el rotor! Este sistema de e"citaci&n no se suele utiliar de'ido al inconveniente que resenta el tener que utiliar una (uente e"terior de corriente!

De E/citaci0n En Deriaci0n! Los devanados inducidos e inductor están conectados en aralelo : alimentados or s=unt, una : en(uente com*n! de Tam'i#n denominan máquinas ellas un aumento la tensi&n ense el inducido =ace aumentar la velocidad de la máquina!

De E/citaci0n En ,erie Los devanados de inducido : el inductor están colocados en serie : alimentados or una misma (uente de tensi&n! En este tio de motores LA./RAT/RI/ 0E 1A2UINA3 ELECTRICA3 III-+456.


e"iste deendencia entre el ar : la velocidadB son motores en los que, al aumentar la corriente de e"citaci&n, se =ace disminuir la velocidad, con un aumento del ar!

De E/citaci0n Compuesta! Tam'i#n llamados comound, en este caso el devanado de e"citaci&n tiene una arte de #l en serie con el inducido : otra arte en aralelo! El arrollamiento en serie con el inducido está constituido or ocas esiras de gran secci&n, mientras que el otro está (ormado or un gran n*mero de esiras de eque@a secci&n! ?ermite o'tener or tanto un motor con las venta%as del motor serie, ero sin sus inconvenientes! 3us curvas caracter>sticas serán intermedias entre las que se o'tienen con e"citaci&n serie : con e"citaci&n en derivaci&n! E"isten dos tios de e"citaci&n comuesta! En la llamada comuesta adicional el sentido de la corriente que recorre los arrollamientos serie : aralelo es el mismo, or lo que sus e(ectos se suman, a di(erencia de la comuesta di(erencial, donde el sentido de la corriente que recorre los arrollamientos tiene sentido contrario : or lo tanto los e(ectos de am'os devanados se restan!



A2LICACIONE, 3 4ENTA5A, DE LO, MOTORE, DE CORRIENTE CONTINUA Aunque el reciode un motor de corriente continua es considera'lemente ma:or que el de un motor de inducci&n de igual otencia, e"iste una tendencia creciente a emlear motores de corriente continua en alicaciones eseciales! La gran variedad de la velocidad, %unto con su (ácil control : la gran ;e"i'ilidad de las caracter>sticas ar-velocidad del motor de corriente continua, =an =ec=o que en los *ltimos a@os se emlee #ste cada ve más con maquinas de velocidad varia'le en las que se necesite amlio margen de velocidad : control $no de las mismas! E"iste un creciente n*mero de rocesos industriales que requieren una e"actitud en su control o una gama de velocidades que no se uede conseguir con motores de corriente alterna! El motor de corriente continua mantiene un rendimiento alto en un amlio margen de velocidades, lo que %unto con su alta caacidad de so'recarga lo =ace más aroiado que el decorriente alterna ara muc=as alicaciones! Los motores de corriente continua emleados en%uguetes, suelen ser del tio de imán ermanente, roorcionan otencias desde algunos vatios a cientos de vatios! Los emleados en giradiscos, unidades lectoras de C0, : muc=os discos de almacenamiento magn#tico son motores en los que el rotor es de imán $%o : sin esco'illas! En estos casos el inductor, esta (ormado or un %uego de 'o'inas $%as, : un circuito electr&nico que cam'ia el sentido de la corriente a cada una de las 'o'inas ara adecuarse al giro del rotor! Este tio de motores roorciona un 'uen ar de arranque : un e$ciente control de la velocidad! Una *ltima venta%a es la (acilidad de inversi&n de marc=a de los motores grandes con cargas de gran inercia, al mismo tiemo que devuelven energ>a a la l>nea actuando como generador, lo que ocasiona el (renado : la reducci&n de velocidad!



CIRCUITO DE 2RUE6A

DATO, CALCULADO, 2RUE6A EN 4ACIO



4F$%

4L$%

+5+! +5+! +5+! +5+! +5+! +5+! +5+! +5+!

+9! 7! 9!6 66!+ +!6 !6  D!5

Ia$A% 4!46 4!4 4!4D 4!4 4!5 4!5 4!5 4!5+

2$7% 5!D 7! 9!6 !+7 !6 D! 54!9D 55!D

IF$A% 4!5 4!5 4!5 4!5 4!5 4!5 4!5 4!5

R2M +99 76 9D 6+ 9+ 5 D+4 5

+5+! +5+! +5+! +5+! +5+! +5+!

D!5 555!9 5+!+ 59+!5 56! 5!6

4!5+ 4!57 4!57 4!57 4!59 4!59

57!6 5!++ 5!4D +5!7D +9!5 +6!96

4!5 4!5 4!5 4!5 4!5 4!5

547 55D4 5766 56+4 5 5D44

2RUE6A CON CAR8A E INTER2RETACION 8RAFICA

Tor#ue $N!m%

4L $ %

Ia $A% 2 $7%

4 4!5D 4!+ 4!7D 4!99 4!6+ 4!6 4!

59D 59D 59D!7 59D 59!6 59! 59!D 59D!5

4!+ 4!9 4!6 4! 4! 4!D 4! 5

IF $A% R2M

75!D6 7!D D5!D9 544 5+4 594 564 54


4!56 4!56 4!56 4!56 4!56 4!56 4!56 4!56

544 56D9 56D4 567 56 56 566 569


CONCLU,IONE, En el estator además se encuentran los olos, que ueden ser de imanes ermanentes o devanados con =ilo de co're so're n*cleo de =ierro! El rotor es generalmente de (orma cil>ndrica, tam'i#n devanado : con n*cleo, al que llega la corriente mediante dos esco'illas! Los motores de CC son emleados ara grandes otencias! 3on motores industriales que necesitan una gran cantidad de corriente ara el arranque! Los motores de CC llevan circuitos integrados ara regular la toma de corriente de la l>nea : as> no generar 'a%ones de intensidad de la corriente!



6I6LIO8RAF9A 1áquinas El#ctricas, C=aman 1áquinas El#ctricas : Trans(ormadores, oso !in(oare=ouse!com!ve =tt)HH!monogra$as!comHtra'a%os5Hmotores-corrientecontinuaHmotores-corriente-continua+!s=tmli"76641vNl


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