Motores de Corriente Directa
| Motores de Corriente Directa | |
|
Sumario
Motores de Corriente Directa
La corriente continua presenta grandes ventajas, entre las cuales está su capacidad para ser almacenada de una forma relativamente sencilla. Esto, junto a una serie de características peculiares de los motores de corriente continua, y de aplicaciones de procesos electrolíticos, tracción eléctrica, entre otros, hacen que existen diversas instalaciones que trabajan basándose en la corriente continua.
Los generadores de corriente continua son las mismas máquinas que transforman la energía mecánica en eléctrica. No existe diferencia real entre un generador y un motor, a excepción del sentido de flujo de potencia. Los generadores se clasifican de acuerdo con la forma en que se provee el flujo de campo, y éstos son de excitación independiente, derivación, serie, excitación compuesta acumulativa y compuesta diferencial, y además difieren de sus características terminales (voltaje, corriente) y por lo tanto en el tipo de utilización.
Durante el desarrollo del presente informe, el enfoque se hará en relación con el principio de funcionamiento de las distintas versiones de máquinas eléctricas de corrientes continua que existen, dado el amplio campo para las cuales son utilizadas. El entendimiento de tales máquinas, permiten al ingeniero una eficaz elección además de la posibilidad de evitar situaciones en las que se produzcan accidentes a causa del uso u operación inadecuada de los equipos que trabajan con este tipo de energía. Los conocimientos previos de teoría básica de circuitos eléctricos, serán de gran ayuda para comprender las funciones de cada uno de los componentes de las máquinas de corriente continua.
Fundamentos de las Máquinas de Corriente Continua
Las máquinas de corriente continua son generadores que convierten energía mecánica en energía eléctrica de corriente continua, y motores que convierten energía eléctrica de corriente continua en energía mecánica. La mayoría las máquinas de corriente continua son semejantes a las máquinas de corriente alterna ya que en su interior tienen corrientes y voltajes de corriente alterna. Las máquinas de corriente continua tienen corriente continua sólo en su circuito exterior debido a la existencia de un mecanismo que convierte los voltajes internos de corriente alterna en voltajes corriente continua en los terminales. Este mecanismo se llama colector, y por ello las máquinas de corriente continua se conocen también como máquinas con colector.
Partes de una máquina de corriente contínua:
1. Culata
2. Núcleo polar
3. Pieza polar
4. Núcleo de polo auxiliar
5. Pieza polar de polo auxiliar
6. Inducido
7. Arrollado del inducido
8. Arrollado de excitación
9. Arrollado de conmutación
10. Colector
11. Escobillas positivas
12. Escobillas negativas
La parte de 1 a la 5 forma el inductor. En conjunto las partes 2 y 3 se designan por polo inductor.
La parte 6 constituye el inducido, al que va arrollado un conductor de cobre formando el arrollamiento del inducido.
Alrededor de los núcleos polares, va arrollando, en forma de hélice, el arrollamiento de excitación (8). Análogamente cada núcleo de los polos de conmutación lleva un arrollamiento de conmutación (9). La parte 10 representa el conmutador o colector, que esta constituido por varias láminas aisladas entre sí, formando un cuerpo cilíndrico.
El arrollamiento del inducido está unido por conductores con las laminas del colector; inducido y colector giran conjuntamente. Sobre la superficie del colector rozan unos contactos a presión mediante unos muelles. Dichas piezas de contacto se llaman escobillas. El espacio libre entre las piezas polares y el inducido se llama entrehierro.
Partes básicas de las máquinas de corriente continua reales
La máquina de corriente continua consta básicamente de las partes siguientes:
Inductor: Es la parte de la máquina destinada a producir un campo magnético, necesario para que se produzcan corrientes inducidas, que se desarrollan en el inducido.
El inductor consta de las partes siguientes:
Pieza polar: Es la parte del circuito magnético situada entre la culata y el entrehierro, incluyendo el núcleo y la expansión polar.
Núcleo: Es la parte del circuito magnético rodeada por el devanado inductor.
Devanado inductor: es el conjunto de espiras destinado a producir el flujo magnético, al ser recorrido por la corriente eléctrica.
Expansión polar: es la parte de la pieza polar próxima al inducido y que bordea al entrehierro.
Polo auxiliar o de conmutación: Es un polo magnético suplementario, provisto o no, de devanados y destinado a mejorar la conmutación. Suelen emplearse en las máquinas de mediana y gran potencia.
Culata: Es una pieza de sustancia ferromagnética, no rodeada por devanados, y destinada a unir los polos de la máquina.
Inducido: Es la parte giratoria de la máquina, también llamado rotor.
El inducido consta de las siguientes partes:
Devanado inducido: es el devanado conectado al circuito exterior de la máquina y en el que tiene lugar la conversión principal de la energía.
Colector: es el conjunto de láminas conductoras (delgas), aisladas unas de otras, pero conectadas a las secciones de corriente continua del devanado y sobre las cuales frotan las escobillas.
Núcleo del inducido: Es una pieza cilíndrica montada sobre el cuerpo (o estrella) fijado al eje, formada por núcleo de chapas magnéticas. Las chapas disponen de unas ranuras para alojar el devanado inducido.
Escobillas: Son piezas conductoras destinadas a asegurar, por contacto deslizante, la conexión eléctrica de un órgano móvil con un órgano fijo.
Entrehierro: Es el espacio comprendido entre las expansiones polares y el inducido; suele ser normalmente de 1 a 3 mm, lo imprescindible para evitar el rozamiento entre la parte fija y la móvil.
Cojinetes: Son las piezas que sirven de apoyo y fijación del eje del inducido.
Fuente
Motores Eléctricos
