En la ingeniería eléctrica, los motores de derivación son componentes fundamentales de importancia central en varias industrias. Su versatilidad los hace indispensables, desde máquinas industriales hasta electrodomésticos. En esta guía completa, profundizaremos en las complejidades de los motores de derivación y exploraremos sus características, aplicaciones, beneficios y más.
¿Qué es un motor de derivación?
Un motor en derivación es un motor de corriente continua (CC) caracterizado por la conexión en paralelo de su devanado de campo y el devanado del inducido, de ahí el término "derivación". Esta configuración permite que el motor mantenga una velocidad casi constante independientemente de las fluctuaciones de carga. Los motores de derivación se utilizan a menudo en aplicaciones donde el control de velocidad constante es fundamental, como por ejemplo, cintas transportadoras, ascensores y máquinas herramienta. Debido a su diseño, los motores de derivación son muy adecuados para tareas que requieren un funcionamiento constante durante largos períodos de tiempo.
Cómo funcionan los motores de derivación
Los motores de derivación funcionan según el principio de inducción electromagnética. Cuando una corriente eléctrica fluye a través del devanado del inducido, crea un campo magnético que interactúa con el campo magnético creado por el devanado de campo. Esta interacción crea un par que impulsa la rotación de la armadura del motor. Los siguientes puntos explican los aspectos principales de cómo funcionan los motores de derivación:
- La corriente eléctrica se suministra al devanado del inducido a través del conmutador y las escobillas.
- La corriente que fluye a través del devanado del inducido crea un campo magnético que provoca movimiento.
- Al mismo tiempo, la corriente que fluye a través del devanado inductor crea un campo magnético que interactúa con el campo magnético de la armadura.
- La interacción de estos campos magnéticos crea el par necesario para hacer girar el motor.
- La velocidad del motor se controla ajustando el voltaje aplicado a la armadura o al devanado de campo, lo que proporciona un control preciso del funcionamiento del motor.
Comprender estos principios fundamentales es fundamental para los ingenieros y técnicos que trabajan con motores de derivación, ya que constituye la base para el uso eficiente y la resolución de problemas de estos dispositivos.
Componentes de un motor de derivación.
Los motores de derivación se componen de varios componentes esenciales, cada uno de los cuales desempeña un papel fundamental en su funcionamiento. Comprender estos componentes es esencial para comprender eficazmente su función.
ancla
La armadura es la parte giratoria del motor de derivación en la que la energía eléctrica se convierte en energía mecánica. Está compuesto por un núcleo, devanados y un conmutador que permite generar rotación.
devanados de campo
Los devanados de campo crean el campo magnético en el motor de derivación. En los motores de derivación están conectados en paralelo a la armadura y permiten así un control uniforme de la velocidad y un funcionamiento estable.
cambiar
El conmutador es un anillo metálico segmentado montado en el eje de la armadura. Su función principal es asegurar que el flujo de corriente en los devanados del inducido permanezca unidireccional, permitiendo que el motor gire continuamente.
Cepillar
Las escobillas son contactos conductores que mantienen contacto eléctrico con los segmentos del conmutador. Suministran corriente eléctrica a los devanados del inducido, permitiendo la conversión de energía eléctrica en energía mecánica.
Ola
El eje de un motor de derivación sirve como conexión mecánica entre el motor y la carga externa. Transfiere el movimiento de rotación generado por el motor a la máquina o sistema conectado y así le permite funcionar.
Alojamiento
La carcasa rodea y protege los componentes internos del motor de derivación. Proporciona soporte mecánico, aislamiento y protección contra influencias ambientales como polvo, humedad y vibraciones.
Comprender las funciones y la interacción de estos componentes es importante para comprender la operación y el mantenimiento de motores de derivación en diversas aplicaciones industriales y comerciales.
Aplicaciones de motores de derivación
Los motores de derivación se utilizan en muchas industrias debido a sus ventajas y versatilidad únicas. Para identificar usos potenciales, es importante comprender sus diversas aplicaciones.
- Máquinas industriales : los motores de derivación impulsan transportadores, bombas, compresores y otras máquinas que requieren un funcionamiento a velocidad constante.
- Transporte : Los motores de derivación impulsan trenes, tranvías y tranvías eléctricos porque pueden mantener la velocidad bajo diferentes cargas.
- Electrodomésticos : las aspiradoras, licuadoras y procesadores de alimentos suelen utilizar motores de derivación para garantizar un rendimiento constante.
Ventajas de los motores de derivación
Los motores de derivación ofrecen varias ventajas distintas que los hacen extremadamente atractivos para una variedad de aplicaciones. Comprender estos beneficios es fundamental para los ingenieros y diseñadores a la hora de seleccionar el motor adecuado para sus necesidades.
Regulación de velocidad
Una de las principales ventajas de los motores de derivación es su capacidad para mantener una velocidad casi constante independientemente de las fluctuaciones en la carga aplicada. Este control de velocidad inherente los hace ideales para aplicaciones donde el funcionamiento constante es de suma importancia.
Construcción sencilla
En comparación con otros tipos de motores de CC, los motores de derivación se caracterizan por un diseño relativamente simple. Con menos componentes y procesos de ensamblaje simples, los motores de derivación son más fáciles de fabricar y menos costosos.
Amplia gama de velocidades
Los motores de derivación son versátiles en el control de velocidad y pueden funcionar en un amplio rango de velocidades. Esta flexibilidad los hace adecuados para aplicaciones que requieren velocidades variables para adaptarse a diferentes condiciones operativas.
Durabilidad y confiabilidad
Cuando se mantienen adecuadamente, los motores de derivación son conocidos por su longevidad y confiabilidad. Su diseño robusto garantiza una vida útil más larga y reduce el tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento en entornos industriales.
Una comparación de motores de derivación con otros tipos.
| criterio | Motores de derivación | Motores de serie | Motores compuestos |
|---|---|---|---|
| Regulación de velocidad | Velocidad constante | La velocidad varía con la carga. | velocidad diferente |
| construcción | Simplemente | Simplemente | Complejo |
| rango de velocidad | ancho | Limitado | ancho |
| Par de arranque | Moderado | Alto | Alto |
| Formularios | Varios industriales | tracción, cabrestantes, etc. | Industria, tracción |
Esta tabla compara brevemente los motores en derivación con otros motores de CC y destaca sus características únicas y su idoneidad para aplicaciones específicas.
Conclusión
En resumen, los motores de derivación son esenciales en innumerables aplicaciones industriales y domésticas, ya que ofrecen rendimiento, confiabilidad y versatilidad constantes. Su diseño único con devanados de campo y de armadura conectados en paralelo le permite mantener una velocidad casi constante bajo cargas variables. Los motores de derivación son esenciales en varias áreas, desde el accionamiento de cintas transportadoras y máquinas industriales hasta el accionamiento de electrodomésticos y sistemas de transporte. Los ingenieros y entusiastas pueden aprovechar el potencial de los motores de derivación al comprender sus principios operativos y aplicaciones, allanando el camino para la innovación y la eficiencia en muchas áreas de la ingeniería eléctrica.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son las principales diferencias entre los motores en derivación y los motores en serie?
En los motores en derivación, los devanados de campo están conectados en paralelo a la armadura, lo que da como resultado un control de velocidad constante. En los motores en serie, los devanados de campo están conectados en serie con la armadura, lo que permite un alto par a bajas velocidades, pero presenta fluctuaciones de velocidad dependiendo de la carga.
¿Cómo puedo controlar la velocidad de un motor de derivación?
Puede controlar la velocidad de un motor en derivación ajustando el voltaje aplicado a la armadura o al devanado de campo. Puede ajustar esto utilizando una resistencia variable o técnicas electrónicas de control de velocidad como la modulación de ancho de pulso (PWM).
¿Los motores de derivación son adecuados para aplicaciones que requieren un par de arranque elevado?
Aunque los motores de derivación suelen proporcionar un par de arranque moderado, es posible que no sean ideales para aplicaciones que requieren un par de arranque excepcionalmente alto. Sin embargo, con resistencias de arranque externas o diseños especiales, los motores en derivación se pueden adaptar a tales requisitos, aunque con algunas modificaciones.
