7_Motores Electricos de Corriente Continua_v2

8/15/2019 7_Motores Electricos de Corriente Continua_v2

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MOTORES ELECT

DE CORRIENTE

CONTINUA

Ing. Midward Ch.


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Capacidades terminales.

• Aplicar la seguridad eléctrica.

• Reconoce el funcionamiento de los componentes eléctricos en un

industrial.

• Medir parámetros eléctricos utilizando los instrumentos adecuados.

• Identifica el principio de funcionamiento de transformadores y motor

• Realiza el control de los motores eléctricos.

• Diseña, monta, instala y pone en servicio tableros eléctricos de controlautomatizadas.


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OBJETIVOS

• Describir el funcionamiento de un motor de corriente continua.

• Seleccionar las características de un motor de corriente contindeterminada aplicación practica.

• Reconocer las partes e interpretar el principio de funcionamiento del m


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1. INTRODUCCION1.1. Campo Magnético.


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1. INTRODUCCION1.2. Fuerza electromagnética.

Si tenemos una carga, en movimde un campo magnético, esta euna fuerza haciendo que la car

movimiento en espi

Matemáticamente


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• La fuerza magnética es siempreperpendicular al plano que forman

v y B.

= . . . () : ángulo entre la velocidad y el campo magnético.


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1. INTRODUCCION1.2. Fuerza magnética sobre un conductor.

Dado que la corriente eléctrimovimiento continuado deconductor por donde circu

sufrirá, por la acción de

magnético, el efecto conjufuerzas magnéticas que se e

las diferentes cargas móviles


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1. INTRODUCCION1.2. Fuerza magnética sobre un conductor.

= . .


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1. INTRODUCCION1.2. Fuerza magnética sobre una espira.

Cuando una corrienteeléctrica circula por unaespira en el interior de uncampo magnético, lasfuerzas magnéticas hace quela espira gire.

= . . . ()

Recordar:


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2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DC


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3. CONSTITUCION DE UNA MAQUINA DC

Las partes fundamentales de un motor DC son: el

inductor, el inducido y el colector.

INDUCTOR

• El inductor es fijo y se sitúa en el estator (parteestática o sin movimiento de la maquina). Estaformado por un electroimán de dos polos magnéticosen las maquinas bipolares, o de varios polos en las

multipolares.

• El bobinado y las piezas polares de hierro dulce delelectroimán están rodeados por una carcasa o culatade fundición o de acero moldeado que sirve desoporte a la máquina y permite el cierre del circuitomagnético.


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INDUCIDO

•

El inducido es móvil y se sitúa en elrotor (parte que se mueve ensentido giratorio de la maquina).Esta compuesto de un núcleomagnético en forma de cilindro yconstituido por chapas magnéticasapiladas, con el fin de evitar las

perdidas por histéresis y corrientesparasitas, donde se bobinan lasespiras con conductores de cobreesmaltados, tal como se muestra enla figura.


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• La función de las diferentes bobinas que se

insertan en el núcleo magnético del rotor esla de aumentar y conseguir una f.e.m. delconjunto de la maquina mas uniforme ycontinua. Además las bobinas debes estarrepartidas por igual para conseguir unequilibrio en las masas del rotor que impidandesgastes en los cojinetes.


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COLECTOR

•

En el eje del inducido se fija el colector de delgas formado por laminas de cobre elecfin de poder conectarle los diferentes circuitos del inducido. Las delgas se aíslan del ehojas de mica.

• La corriente se recoge en el colector con la ayuda de dos o mas contactos deslizantescarbón puro, llamados escobillas.


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• Cada escobilla se monta en un portaescobilla, que asegura la presión

de la misma contra el colector mediante muelles.• De las escobillas parten los conductores que se conectan a la placa de

bornes de la maquina eléctrica, en donde se conectarán al circuitoexterior.

• Dada la fricción a la que se somete las escobillas, se produce undesgaste progresivo de estas que limita su vida útil, por lo que hay quereponerlas cada cierto periodo de tiempo.


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4. CARACTERISTICAS DE LOS MOTORES D

CORRIENTE DEL INDUCIDO

•Cuando el motor trabaja en vacío, el par motor originado por losconductores del inducido provoca un aumento de la velocidad del rotordebido a la poca resistencia que encuentra. Este aumento de la velocidadproduce, a su vez, una mayor f.c.e.m. que limita la corriente del rotor avalores de la corriente de vacío.

• Cuando el motor arrastra una carga mecánica, la velocidad tiende adecrecer, con lo cual disminuye la f.c.e.m. y la corriente aumenta,

elevándose con ella el par de fuerzas.• La corriente que el motor absorbe depende del trabajo mecánico que tenga

que realizar.

= − −

= ()

= ()

= . . . . ()

= ()

= (Ω)


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4. CARACTERISTICAS DE LOS MOTORES DCORRIENTE ABSORBIDA EN EL ARRANQUE

• En el primer momento del arranque de un motor, el rotor esta parado y,por tanto, la f.c.e.m. es nula. La corriente solo queda limitada por lapequeña caída de tensión de las escobillas, que suele ser del orden de 2 V,y por la pequeña resistencia del inducido (menor a 1 Ω).

• La corriente absorbida por el motor en el arranque por el motor en elarranque es muy elevada.

• Cuando se conecta el motor directamente a la red, este absorbe unaintensidad muy fuerte de la línea en el momento del arranque, lo quepuede afectar no solo a la duración de aparatos de conexión, sino a laslíneas que suministran energía eléctrica. Estas fuertes corrientes

sobrecargan las líneas de distribución, por lo que pueden producir caídasde tensión y calentamiento en los conductores de dichas líneas.• En un motor DC es muy simple limitar la corriente hasta valores

aceptables, intercalando resistencias adicionales en serie con elinducido.

• El procedimiento de arranque se realiza de tal forma que según el motoraumenta su velocidad, se va disminuyendo el valor de las resistenciasadicionales de arranque.

(


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4. CARACTERISTICAS DE LOS MOTORES D

PAR MOTOR

• En los conductores del rotor de un motor aparecen una serie de fuerzasde origen electromagnético que producen un par de fuerzas . Este parinterno se encarga de hacer girar el rotor con la carga mecánica a mover.

• El par de rotación se obtiene del producto de la fuerza por la distancia.

• El par motor que desarrollan los conductores del inducido al serrecorridos por la corriente dependerá, según la ley de Laplace, del valorde dicha corriente y el flujo desarrollado por el campo inductor. La

expresión que relaciona el par con estas variables en un motor DC es:• Como los términos , y son constantes ( = numero de conductores

del inducido, = numero de polos del inductor, = pares del circuito delinducido).

• El par motor es proporcional a la corriente de inducido y al flujo de

campo magnético inductor.

=

=


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5. CONEXIÓN DE LOS MOTORES DCPor lo general, el campo magnético inductoro excitación de los motores DC, se produce

con devanados dispuestos en las piezaspolares y que generan dicho campo cuandoson recorridas por la corriente eléctrica.Dependiendo de cómo se conecte eldevanado de excitación respecto al inducido,se consiguen diferentes tipos de motores,los cuales son:

1. El motor DC de excitación separada.

2. El motor DC con excitación en derivación.

3. El motor DC serie.

4. El motor DC compuesto

Ó


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5. CONEXIÓN DE LOS MOTORES DC5.1. Motor excitación en serie.

La conexión del devanado de excitación se

realiza en serie con el devanado delinducido.La corriente de excitación es igual a lacorriente del inducido.Se usan para situaciones en los que senecesita un gran par de arranque como es

el caso de tranvías, trenes, etc.La velocidad es regulada con un reóstatoregulable en paralelo con el devanado de

excitación.

La velocidad disminuye cuando aumenta laintensidad.

Ó


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5. CONEXIÓN DE LOS MOTORES DC5.1. Motor excitación en derivación o shunt.

Se utiliza en máquinas de gran carga, ya sea

en la industria del plástico, metal, etc.La intensidad son constantes y laregulación de velocidad se consigue con un

reostato regulable en serie con el

devanado de excitación.

Ó


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5. CONEXIÓN DE LOS MOTORES DC5.1. Motor excitación compuesta (compound

El devanado es dividido en dos partes, una está

conectada en serie con el inducido y la otra enparalelo.Se utilizan en los casos de elevación comopueden ser montacargas y ascensores. Teniendoel devanado de excitación en serie conseguimosevitar el embalamiento del motor al ser

disminuido el flujo, el comportamiento seríasimilar a una conexión en shunt cuando está envacío. Con carga, el devanado en serie hace queel flujo aumente, de este modo la velocidaddisminuye, no de la misma manera que sihubiésemos conectado solamente en serie.

5 CONEXIÓN DE LOS MOTORES DC


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5. CONEXIÓN DE LOS MOTORES DC5.1. Motor excitación independiente

Como podemos observar en el dibujo, los dos

devanados son alimentados con fuentesdiferentes. Tiene las mismas ventajas que unmotor conectado en shunt, pero con más

posibilidades de regular su velocidad.

6 INVERSION DEL SENTIDO DE GIRO DE LOS


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6. INVERSION DEL SENTIDO DE GIRO DE LOSMOTORES DC• Existen muchas aplicaciones en que es necesario dotar a los motores con sistemas q

de hacerlos girar indistintamente en uno u otro sentido, como por ejemplo, en sistemtracción eléctrica, etc.

• Existen dos formas de invertir el sentido de giro de un motor:

a) Cambiando la polaridad del inducido, manteniendo fija la polaridad del devanad

b) Cambiando la polaridad del devanado de excitación, manteniendo fija la polarid

• En la practica se suele optar por la primera (permutar la polaridad del inducido), ya polaridad de excitación ocasiona ciertos inconvenientes, debido a la alta inductanci

devanado y por el magnetismo remanente de las piezas polares.


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MATERIAL ADICIONAL

• Pablo Alcalde, “Electrotecnia”.


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GRACIAS POR SU ATENCION

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