Introducción, principio y funcionamiento de los motores CC.

motor de corriente continua

Los motores de CC rara vez se utilizan en aplicaciones típicas. Por tanto, todas las empresas energéticas suministran energía eléctrica. Sin embargo, para aplicaciones especiales como acerías, minas y tracción eléctrica, resulta ventajoso convertir CA a CC para utilizar motores de CC. La razón de esto es que las características de velocidad/par de los motores de CC son mucho más altas que las de los motores de CA. Por lo tanto, no es sorprendente que los motores de CC se utilicen tan ampliamente para accionamientos industriales como los motores de inducción trifásicos. Al igual que los generadores de CC, los motores de CC se clasifican en motores de bobinado en serie, de bobinado en derivación y de bobinado compuesto. El uso de un motor en particular depende de la carga mecánica que se pretende activar.

Definición y finalidad de los motores CC.

Motores CC

Los motores de CC son dispositivos electromecánicos que convierten la energía eléctrica en movimiento mecánico. Funcionan según el principio del electromagnetismo y son ampliamente utilizados en diversas industrias ya que permiten movimientos de rotación eficientes y controlables. A diferencia de los motores de CA, que dependen de campos magnéticos variables, los motores de CC requieren una fuente de alimentación de CC.

Principio del motor de CC

Los motores de corriente continua (CC) son dispositivos eléctricos que convierten la energía eléctrica en movimiento mecánico. Debido a su eficiencia, confiabilidad y controlabilidad, se utilizan en una variedad de aplicaciones, desde máquinas industriales hasta electrodomésticos. Los motores de CC funcionan según los principios fundamentales del electromagnetismo y la interacción entre campos magnéticos y corrientes eléctricas.

Una máquina que convierte corriente continua en energía mecánica se llama motor de corriente continua. Su funcionamiento se basa en el principio de que un conductor portador de corriente se expone a una fuerza mecánica tan pronto como se coloca en un campo magnético. La regla de la mano izquierda de Fleming da la dirección de esta fuerza y ​​la magnitud viene dada por:
F = Bl Newton
Básicamente, no existe una diferencia estructural entre un motor de CC y un generador de CC. Un mismo motor DC puede funcionar como generador o como motor.

Electromagnetismo y campos magnéticos.

Los motores de CC funcionan según el principio del electromagnetismo. Cuando una corriente eléctrica fluye a través de un conductor, se crea un campo magnético a su alrededor. Esta interacción entre la electricidad y el magnetismo forma la base para el funcionamiento de los motores de CC.

Inducción electromagnética

Michael Faraday descubrió que los motores de CC se basan en el principio de inducción electromagnética. Según la ley de Faraday, un campo magnético cambiante induce una fuerza electromotriz (EMF) o voltaje en un conductor. En un motor de CC, se aplica voltaje a la armadura (componente giratorio) a través de escobillas y un conmutador. Cuando la armadura gira dentro del campo magnético generado por el estator (parte estacionaria), se induce una fem que hace que la corriente fluya a través de los devanados de la armadura.

Componentes básicos de los motores DC.

Motores CC

Los motores de CC constan de varios componentes esenciales. El estator es la parte estacionaria del motor que contiene los devanados de campo o imanes permanentes. El rotor, también llamado armadura, es la parte giratoria que contiene los conductores y está conectada al eje. El conmutador y las escobillas son responsables de transferir energía eléctrica a la armadura.

Trabajando en motor DC

La forma en que funciona un motor de CC es una interacción compleja entre campos magnéticos, corrientes eléctricas y movimiento mecánico. Aprovechando los principios del electromagnetismo, los motores DC convierten la energía eléctrica en energía mecánica, permitiendo una amplia gama de aplicaciones en diversos sectores.

Estructura y configuración básica.

Los motores de CC tienen una estructura y configuración especiales. El estator genera el campo magnético estacionario mientras el rotor carga los devanados del inducido. Dependiendo del tipo de motor de CC, el estator puede contener devanados de campo o imanes permanentes, mientras que el rotor puede tener un núcleo o estar formado por bobinas conductoras individuales.

Funcionamiento de un motor de corriente continua

Debajo de la superficie de un motor de corriente continua se encuentra un fascinante proceso de conversión de energía y movimiento mecánico. Cuando se suministra corriente continua al motor, fluye a través de los devanados del inducido y crea un campo electromagnético. Este campo interactúa con el campo magnético del estator, produciendo una fuerza de rotación.

Proceso de cambio

Motores CC

El proceso de conmutación es crucial para el correcto funcionamiento de los motores DC. Esto invierte el flujo de corriente en los devanados del inducido a medida que gira el rotor. El conmutador y las escobillas garantizan los últimos cambios de dirección en el momento adecuado, lo que permite una rotación continua y mantiene la producción de par.

Los conductores de anclaje transportan corrientes. Todos los conductores debajo del polo norte transportan corrientes en una dirección, mientras que todos los conductores debajo del polo sur transportan corrientes en la dirección opuesta.
Supongamos que los conductores debajo del polo N transportan corrientes hacia el avión de papel y los conductores debajo del polo S transportan corrientes fuera del avión de papel (ver figura). Como cada conductor de la armadura transporta corriente y se encuentra en el campo magnético, actúa sobre él una fuerza mecánica. Con referencia a la figura y aplicando la regla de la mano izquierda de Fleming, queda claro que la fuerza sobre cualquier conductor tiende a girar el ancla en sentido antihorario. Todas estas fuerzas crean una rotación impulsora, lo que hace que la armadura gire. Tan pronto como el conductor cambia de un lado de la escobilla al otro, la corriente en el conductor se invierte y al mismo tiempo queda bajo la influencia del siguiente polo, es decir, con polaridad invertida. En consecuencia, la dirección de la fuerza sobre el conductor sigue siendo la misma.

Conclusión

En resumen, el estudio del principio y el funcionamiento de los motores de corriente continua reveló un mundo de mecánica e ingenio electrizantes. Al aprovechar el poder del electromagnetismo, los motores de CC convierten la energía eléctrica en movimiento mecánico, lo que permite innumerables aplicaciones en diversos sectores. Comprender los principios de los campos magnéticos, la conmutación y la generación de par nos ha brindado el conocimiento para diseñar y optimizar estos motores para lograr eficiencia y rendimiento. Los motores de CC son esenciales en nuestra vida moderna, desde pequeños electrodomésticos hasta vehículos eléctricos. A medida que avancemos tecnológicamente, una mayor investigación e innovación conducirá sin duda a motores de CC aún más eficientes y potentes. Explorar las complejidades de estos motores no sólo profundiza nuestra comprensión de los sistemas electromecánicos, sino que también allana el camino para avances interesantes en automatización, robótica y energía renovable. Los principios y el funcionamiento de los motores de CC seguirán impulsándonos hacia adelante y conduciéndonos hacia un futuro en el que el movimiento eléctrico será el corazón de nuestros avances tecnológicos.

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