Motor de corrente continua: Diferenzas entre revisións
Contido eliminado Contido engadido
Eliminación {{Seniw}} |
Creada como tradución da páxina "Motor de corriente continua" |
||
Liña 1:
O '''motor de corrente continua''' (denominado tamén '''motor de corrente directa''', '''motor CC''' ou '''motor DC''' polas iniciais en inglés ''direct current'') é una máquina que converte [[enerxía eléctrica]] en [[Enerxía mecánica|mecánica]], provocando un movemento rotatorio, grazas á acción dun [[campo magnético]].
Un motor de corrente continua componse principalmente de duas partes. O [[Estator|estátor]] dá soporte mecánico ao aparello e contén os polos da máquina, que poden ser ou ben devanados de fío de [[cobre]] sobre un núcleo de ferro, ou [[Motor de corrente continua sen vasoiriñas|imáns permanentes.]] O [[Rotor (eléctrico)|rotor]] é xeralmente de forma cilíndrica, tamén devanado e con núcleo, alimentado con corrente directa a través de [[Delga|delgas]], que están en contacto alternante con vasoiriñas fixas (tamén chamadas carbóns).
O principal inconveniente destas máquinas é o mantemento, moi custoso e laborioso, debido principalmente ao desgaste que sofren as escobillas ou carbóns ao entrar en contacto coas delgas.
Algunhas aplicacións especiais destes motores son os [[Motor lineal|motores lineais]], cando exercen tracción sobre un riel, [[Servomotor|servomotores]] e [[Motor paso a paso|motores paso a paso.]] Ademais existen motores de DC sen vasoiriñas (''brushless'' en inglés) utilizados no aeromodelismo polo seu baixo [[Torque (magnitude)|par motor]] e a súa gran velocidade.
É posible controlar a velocidade e o par destes motores utilizando técnicas de control de motores de corrente continua.
== Principio de funcionamento ==
[[Ficheiro:Ejs_Open_Source_Direct_Current_Electrical_Motor_Model_Java_Applet_(_DC_Motor_)_80_degree_split_ring.gif|miniatura|251x251px|Un motor de corrente directa produce un par grazas á conmutación mecánica da corrente. Nesta imaxe existe un campo magnético permanente producido por imáns no estátor. O fluxo de corrente no devanado do rotor produce una forza de Lorentz sobre o devanado, representada polas frechas verdes. Debido a que neste caso o motor ten dous polos, a conmutación faise por medio dun anel partido á metade, onde o fluxo de corrente invístese cada media volta (180 graos).]]
[[Ficheiro:Principio_motor_c.c.jpg|dereita|miniatura|487x487px|Esquema do funcionamento dun motor de corrente continua elemental de dous polos cunha soa bobina e dúas [[Delga|delgas]] no rotor. Móstrase o motor en tres posicións do rotor desfasadas 90° entre si.1, 2: Escobillas;
A, B: Delgas; a, b: Lados da bobina conectados respectivamente ás delgas A e B.<br /><br /><br /><br /><br /><br />]]
Cando un condutor, polo que pasa una corrente eléctrica, mergúllase nun campo magnético, o condutor sofre una forza perpendicular ao plano formado polo [[campo magnético]] e a corrente, de acordo coa [[Fuerza de Lorentz|Forza de Lorentz]]:
: <math />
* '''F''': Forza en [[Newton (unidade)|newtons]]
* '''I''': Intensidade que percorre o condutor en [[Ampere|amperios]]
* '''L''': Lonxitude do condutor en metros
* '''B''': Densidade de campo magnético ou densidade de fluxo [[Tesla (unidade)|teslas]]
* '''Φ''': Ángulo que forma I con B
=== Forza contraelectromotriz inducida nun motor ===
É a tensión que se crea nos condutores dun motor como consecuencia do corte das liñas de forza. A polaridad da tensión nos xeradores é oposta á aplicada nos bornes do motor. Durante o arranque dun motor de corrente continua prodúcense fortes picos de corrente xa que, ao estar a máquina parada, non hai [[Fuerza contraelectromotriz|forza contraelectromotriz]] e o bobinado compórtase como un simple condutor de baixa resistencia.
A forza contraelectromotriz no motor depende directamente da velocidade de xiro do motor e do fluxo magnético do sistema inductor.
=== Número de escobillas ===
As vasoiriñas deben pór en [[Cortocircuito|curtocircuíto]] todas as bobinas situadas na zona neutra. Se a máquina ten dúas polos, temos tamén dúas zonas neutras. En consecuencia, o número total de delgas ha de ser igual ao número de polos da máquina. En canto á súa posición, será coincidente coas liñas neutras dos polos.
En realidade, se un motor de corrente continua no seu inducido leva un bobinado imbricado, deberanse pór tantas vasoiriñas como polos ten a máquina, pero si no seu inducido leva un bobinado ondulado, como só existen dous traxectos de corrente paralela dentro da máquina, nun principio é suficiente colocar dúas vasoiriñas, aínda que se se desexa pódense colocar tantas escobillas como polos.
===
En máquinas de corrente directa de mediana e gran potencia, é común a fabricación de rotores con láminas de [[Acero eléctrico|aceiro eléctrico]] paira diminuír as perdas asociadas aos campos magnéticos variables, como as correntes de Foucault e as producidas por [[Histérese|histéresis]].
=== Reversibilidad ===
Os motores e os [[Xerador eléctrico|xeradores]] de corrente continua están constituídos esencialmente polos mesmos elementos, diferenciándose unicamente na forma de utilización. Por reversibilidad entre o motor e o xerador enténdese que si se fai virar o rotor, prodúcese no devanado inducido una [[Fuerza electromotriz|forza electromotriz]] capaz de transformarse en enerxía eléctrica. En cambio, se se aplica una [[Tensión eléctrica|tensión]] continua ao devanado inducido do xerador a través do colector [[delga]], o comportamento da máquina agora é de motor, capaz de transformar a forza contraelectromotriz en enerxía mecánica.
En ambos os casos o inducido está sometido á acción do campo magnético do inductor principal no estátor.
== Variacións no deseño do motor ==
Os motores de corrente continua constrúense con rotores bobinados, e con estátores bobinados ou de imáns permanentes. Ademais existen moitos tipos de motores especiais, por exemplo os motores sen escobillas, os servomotores e o motores paso a paso, que se fabrican utilizando un motor de corrente continua como base.
=== Motores con estátor bobinado ===
Se o estátor é bobinado, existen distintas configuracións posibles paira conectar os dous bobinados da máquina:
* [[Motor serie]] ou motor de excitación en serie: o devanado de estátor e o devanado de rotor conéctanse en serie.
* [[Motor shunt|Motor]] [[Motor shunt|''shunt'']] ou de excitación en paralelo: o devanado de estátor e de rotor conéctanse en paralelo.
* [[Motor compound|Motor de excitación composta]] ou motor ''compound'': utilízase una combinación de ambas as configuracións.
<gallery>
File:motor serie.jpg|Motor eléctrico serie.
File:motor paralelo.jpg|Motor eléctrico paralelo.
File:Motor compuesto.jpg|Motor eléctrico compound.
</gallery>
[[Ficheiro:Small_DC_Motor_Rotor.JPG|miniatura|Rotor dunha pequena máquina de corrente directa de 12 V, con imáns permanentes, de dous polos, cinco devanados, cinco delgas e duas vasoiriñas.]]
[[Ficheiro:Conmutacion_colector_delgas.jpg|dereita|miniatura|245x245px|Conmutación dunha bobina (A) dun devanado en anel. A bobina A está conectada ás delgas 1 e 2. A vasoiriña (E) está situada sobre a liña neutra e ten igual ancho que as vasoiriñas (na realidade una vasoiriña adoita ser máis ancha e contacta con varias delgas simultaneamente). Suponse que só hai duas vasoiriñas polo que a corrente que circula por unha vasoiriña é a corrente total do inducido Ii. Na Fig. (a) comeza a conmutación da bobina A e en (c) termina. Na Fig. (b) móstrase un instante intermedio durante a conmutación.]]
=== Motores de imán permanente ===
Os [[Motor de corrente continua sen vasoiriñas|motores de imán permanente]] teñen algunhas vantaxes de rendemento fronte aos [[Motor síncrono|motores síncronos]] de corrente continua de tipo excitado e chegaron a ser o predominante nas aplicacións de potencia fraccionaria. Son máis pequenos, máis lixeiros, máis eficaces e fiables que outras máquinas eléctricas alimentadas individualmente.<ref>[[:en:Singly fed electric machine|Singly fed electric machine]] (en inglés)</ref><ref>Gottlieb, I. M. (1994). ''Electric Motors & Control Techniques'' (2nd ed.). TAB Books.</ref>
=== Motores sen escobillas ===
Os [[Motor eléctrico sin escobillas|motores de corrente directa sen escobillas]] están deseñados paira conmutar a tensión nas súas devanados, sen sufrir desgaste mecánico. Paira este efecto utilizan controladores dixitais e sensores de posición. Estes motores son frecuentemente utilizados en aplicacións de baixa potencia, por exemplo nos ventiladores de computadoras.
== Véxase tamén ==
* [[Máquina eléctrica]]
* [[Motor eléctrico]]
* [[Motor serie]]
* [[Motor shunt]]
* [[Motor compound]]
* [[:en:Permanent magnet synchronous generator|Xerador sincrono de imán permanente]] (en inglés)
== Notas ==
{{listaref}}
== Ligazóns externas ==
* Control de motores de CC, Ponte H
* Control de motores de CC, Control por Ancho de Pulso (PWM)
* Control de motores de CC, Circuítos con realimentación
* [http://www.stefanv.com/rcstuff/qf200212.html Como funciona un motor] (en inglés)
* [http://internationalcouplings.es/motores-de-corriente-continua Información sobre os motores de corrente continua]
[[Categoría:Motores eléctricos]]
|