Funcionamiento y Tipos de Motores de Corriente Continua

Función de Escobillas y Delgas

Las delgas son un anillo de láminas de cobre dispuestas sobre el eje del rotor. El colector de delgas es el encargado de recolectar el voltaje generado a través de las escobillas, permitiendo extraer dicha tensión. Las escobillas son bloques de carbón o grafito que hacen presión y permiten la unión eléctrica. Estas se encuentran sobre las delgas y realizan la función de conectar el bobinado y conmutar los circuitos.

Conmutación

La conmutación debe soportar una variación de corriente durante un tiempo muy breve, que corresponde al paso de una delga a otra. La conmutación viene acompañada de unas chispas que reducen la vida útil del colector y encarecen su mantenimiento. La obtención de la conmutación es un problema importante cuando se trabaja en corrientes elevadas y altas velocidades; se puede mejorar con polos auxiliares de conmutación.

Motor con Excitación

Las tensiones en un motor con excitación en derivación del inducido e inductor son iguales. Para trabajar con flujo nominal, el inductor y el inducido tienen que estar alimentados bajo tensión nominal. Las curvas son las mismas que para el motor de excitación independiente, excepto la curva T=f(n).

Motores CA en vez de CC

Los motores de corriente alterna (CA) presentan un diseño más simple y son más baratos. Además, requieren menos mantenimiento debido a que no tienen escobillas. Ofrecen un mayor factor de potencia y el uso de electrónica los hace más controlables.

Tipos de Excitación

En serie: El inductor está en serie con el inducido. Presenta un par elevado en el arranque y velocidad variable. El par no depende de la polaridad de la corriente (CC o alterna). El aumento del par es proporcional al aumento de la corriente. Se presentan problemas de embalamiento si la carga es pequeña.

Independiente: La alimentación del inductor viene por una fuente independiente.

Shunt: Inductor en paralelo al inducido.

Compuesta: Combinación de shunt y serie.

Funcionamiento del Motor

Como motor: dos devanados están alimentados por corriente continua. Como generador: el inducido se alimenta con CC y la fuerza electromotriz (FEM) la obtenemos por el inductor, también en CC. El funcionamiento se basa en la existencia de un mecanismo llamado colector, que convierte las magnitudes variables generadas en magnitudes constantes.

Cambio de Giro del Motor

Se realiza mediante el cambio de la polaridad de los bornes; mediante un interruptor, tenemos que cambiar la polaridad del inducido, ya que el inducido e inductor están en serie.

Variación de la Velocidad

Se puede variar actuando sobre la resistencia, sobre la tensión y mediante el cortocircuito de algunas espiras.

Par Motor Reducido a Velocidades Elevadas

Se utiliza en servomecanismos de máquinas, accionamientos de laminadoras y bobinadoras.

Reacción Magnética del Inducido

Disminuye el flujo inductor ligeramente y dificulta la conmutación.