Ultima edición el 27 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
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¿Qué es un motor de CC?
Un motor eléctrico operado por CC ( corriente continua ) se conoce como motor de CC (a diferencia de un motor de inducción que funciona a través de una corriente alterna ). Un motor de CC convierte la energía eléctrica de CC en energía mecánica.
Principio del motor de CC
Cuando un conductor portador de corriente se coloca en un campo magnético , experimenta un par y tiene tendencia a moverse.
En otras palabras, cuando un campo magnético y un campo eléctrico interactúan, se produce una fuerza mecánica. El motor de CC o el motor de corriente continua funciona según ese principio. Esto se conoce como acción de motor.
La dirección de rotación de este motor viene dada por la regla de la mano izquierda de Fleming , que establece que si el dedo índice, el dedo medio y el pulgar de su mano izquierda se extienden mutuamente perpendiculares entre sí y si el dedo índice representa la dirección del magnético campo, el dedo medio indica la dirección de la corriente, luego el pulgar representa la dirección en la que el eje del motor de CC experimenta la fuerza .
Desde el punto de vista estructural y constructivo, un motor de corriente continua es exactamente similar a un generador de CC , pero eléctricamente es todo lo contrario.
Aquí, a diferencia de un generador, suministramos energía eléctrica al puerto de entrada y obtenemos energía mecánica del puerto de salida. Podemos representarlo mediante el diagrama de bloques que se muestra a continuación.
En el motor de CC anterior, el voltaje de suministro E y la corriente I se dan al puerto eléctrico o al puerto de entrada y derivamos la salida mecánica, es decir, el par T y la velocidad ω del puerto mecánico o puerto de salida.
El parámetro K relaciona las variables del puerto de entrada y salida del motor de corriente continua .
Entonces, a partir de la imagen de arriba, podemos entender bien que el motor es exactamente el fenómeno opuesto de un generador de CC, y podemos derivar tanto la operación de motor como la de generación de la misma máquina simplemente invirtiendo los puertos.
Descripción detallada de un motor de CC
Para comprender el motor de CC en detalle, consideremos el siguiente diagrama.
El círculo en el centro representa el motor de corriente continua. En el círculo, dibujamos los pinceles. En las escobillas, conectamos los terminales externos, a través de los cuales damos la tensión de alimentación.
En el terminal mecánico, tenemos un eje que sale del centro del inducido y el eje se acopla a la carga mecánica. En los terminales de alimentación, representamos la resistencia del inducido R a en serie.
Ahora, deje que el voltaje de entrada E, se aplique a través de las escobillas. La corriente eléctrica que fluye a través del inducido del rotor a través de las escobillas, en presencia del campo magnético , produce un par T g . Debido a este par T g, el inducido del motor de CC gira.
Como los conductores de la armadura llevan corrientes y la armadura gira dentro del campo magnético del estator, también produce una fem E b de una manera muy similar a la de un generador.
La Emf E b generada se dirige de forma opuesta a la tensión suministrada y se conoce como la Emf trasera, ya que contrarresta la tensión directa.
La fem trasera como en el caso de un generador está representada por
Donde, P = número de polos
φ = flujo por polo
Z = número de conductores
A = número de caminos paralelos
y N es la velocidad del motor de CC.
Entonces, de la ecuación anterior, podemos ver que E b es proporcional a la velocidad ‘N.’ Eso es siempre que gira un motor de corriente continua; resulta en la generación de espalda Emf. Ahora representemos la velocidad del rotor por ω en rad / seg. Entonces E b es proporcional a ω.
Entonces, cuando la aplicación de carga reduce la velocidad del motor, E b disminuye. Por lo tanto, la diferencia de voltaje entre el voltaje de suministro y la fem inversa aumenta, lo que significa que E – E b aumenta.
Debido a esta mayor diferencia de voltaje, la corriente del inducido aumentará y, por lo tanto, el par y, por lo tanto, la velocidad aumentará. Por lo tanto, un motor de CC es capaz de mantener la misma velocidad bajo carga variable.
Ahora, la corriente del inducido I a está representada por
Ahora en el arranque, velocidad ω = 0, por lo que al arrancar E b = 0.
Ahora, dado que la resistencia eléctrica del devanado del inducido R a es pequeña, este motor tiene una corriente de arranque muy alta en ausencia de una Emf trasera. . Como resultado, necesitamos usar un arrancador para arrancar un motor de CC. Ahora, a medida que el motor continúa girando, la fem trasera comienza a generarse y, gradualmente, la corriente disminuye a medida que el motor aumenta la velocidad.
Tipos de motores de CC
Los motores directos se clasifican según la conexión del devanado de campo al inducido.
Hay 3 tipos principales de motores de CC:
