Funcionamiento y Mantenimiento de Motores de Corriente Directa

Efectos y Relaciones Electromecánicas en la Máquina de Corriente Directa (CD)

Efectos en la Máquina de CD Durante su Operación

• Efecto Motor: Se presenta cuando, al cerrar el circuito, aparece una corriente que circula a través del inducido. Esto origina un flujo que se distorsiona, creando una energía potencial que se convierte en energía cinética y da origen a un par de fuerzas.

• Efecto Generador: Cuando el motor arranca, los conductores cortan el flujo magnético creado por el inductor, induciendo la Fuerza Contraelectromotriz (FCEM).

Relaciones Electromecánicas en el Funcionamiento como Motor

• Par electromagnético: Produce rotación. La tensión inducida en los conductores se opone a la corriente. La fuerza contraelectromotriz es Ec = Va – IaRa.

Principios y Leyes Fundamentales

Ley de Faraday

• El valor de la tensión inducida en una espira es proporcional a la velocidad de variación del flujo magnético, fundamental para entender su principio de funcionamiento.

Ley de Lenz

• En todos los casos de inducción electromagnética, se crea una corriente en un sentido tal que su efecto magnético se opone a la variación que la produce.

Regla de Fleming

• Relaciona la dirección del flujo magnético, el movimiento mecánico y la dirección de la corriente utilizando los dedos índice, medio y pulgar de la mano.

Componentes y su Función

Función de las Bobinas de Campo

• Van montadas sobre el núcleo de las zapatas polares. Proporcionan la fuerza magnetomotriz para producir el flujo magnético necesario para obtener el par magnético.

Construcción del Núcleo de Inducido

• Se origina de acero laminado troquelado para formar ranuras axiales donde se colocará el devanado de inducido.

Reluctancia en el Núcleo de Inducido

• Debe ser baja para permitir el paso del flujo magnético.

Función del Colector

• Está construido por cobre, donde se conectan las terminales del devanado de inducido. Su función es la de rectificar la corriente.

Conceptos Clave en la Operación de Motores de CD

Distorsión de Flujo

• Se crea un par electromagnético que origina rotación.

Inducción Electromagnética

• Es el movimiento relativo entre un conductor y un campo magnético.

Variables de la Fuerza Electromagnética

• Depende del flujo, la corriente y la longitud.

Par Electromagnético

• Es el producto de la fuerza por su distancia al eje (Momento).

Fuerza Útil

• Es una fuerza tangencial a la fuerza ortogonal.

Clasificación del Motor de CD

• Se clasifican en motor Shunt (Paralelo), Motor Compound (Serie-Paralelo) y Motor Serie.

Fuerza Contraelectromotriz

• Es la tensión generada, conocida como efecto generador en el motor. Se opone a la corriente y a la tensión de línea.

Factores que Afectan la Velocidad de un Motor de CD

• La velocidad de un motor de CD es directamente proporcional a la FCEM e inversamente proporcional al flujo. Depende de la constante K, el flujo, la caída de tensión en las escobillas y el voltaje aplicado.

Mantenimiento y Pruebas

Pruebas Eléctricas para Motores de CD

• Prueba de cortocircuito, prueba de tierra, prueba de aislamiento, prueba de circuito abierto, prueba de resistencia, prueba de falso contacto.

Puntos de Revisión en el Mantenimiento de un Motor

• Revisión de rodamientos, del sistema de enfriamiento, del sistema de lubricación, revisión de escobillas, revisión de ranuras del colector.