Motores de Corriente Continua y Alterna: Tipos, Componentes y Funcionamiento

Tipos de Motores de Corriente Continua (CC)

Excitación Independiente

En los motores de excitación independiente, las bobinas inductoras son alimentadas por una fuente de alimentación externa a la máquina. La corriente de excitación se puede regular mediante un reóstato o directamente desde la fuente. La sección y el número de espiras de las bobinas dependen de las características de la fuente de alimentación.

Excitación Serie

En la excitación serie, las bobinas inductoras (BI) son recorridas por la misma corriente que genera el inducido y que es absorbida por la carga. Estas bobinas tienen pocas espiras y una sección mayor.

Excitación Shunt (Derivación)

En la excitación shunt, el circuito inductor está conectado en derivación (paralelo) con el circuito inducido y con la carga. La intensidad total se distribuye entre ellos. Las bobinas inductoras en este tipo de excitación tienen muchas espiras y una sección transversal pequeña.

Excitación Compound (Compuesta)

Los motores de excitación compound poseen dos circuitos inductores: uno conectado en serie y otro en paralelo (derivación).

Bobinado Inductor

El bobinado inductor es el responsable de producir el campo magnético necesario para generar las corrientes inducidas. Este campo puede ser producido por imanes permanentes o electroimanes. El bobinado inductor principal tiene la función de crear el flujo magnético necesario para generar la fuerza electromotriz (FEM) deseada en el inducido. El bobinado inductor auxiliar, con bobinas colocadas en los polos, mejora las condiciones de funcionamiento de la máquina, incluyendo la conmutación.

Componentes Principales de una Máquina de CC

• Culata
• Pieza polar
• Inducido
• Núcleo polar auxiliar
• Arrollamiento del inducido
• Arrollamiento de excitación
• Escobillas
• Colector
• Conmutación
• Entrehierro
• Núcleo polar

Circuito Magnético de una Máquina de CC

• Culata: Elemento estructural que soporta la máquina.
• Piezas polares: Núcleos sobre los que se colocan los bobinados.
• Entrehierro: Espacio físico entre el rotor y las expansiones polares.
• Núcleo rotórico: Conjunto de chapas magnéticas que alojan el circuito inducido.

Conexiones y Placa de Bornes (Ejemplo)

Tabla de conexiones (ejemplo):

A-B, C-D, E-F, G-H, J-K, ..., A1-A2, E1-E2, D1-D2, B1-B2, F1-F2

Disposición de bornes en la placa (ejemplo):

E-A-F-H-B-C-D

Motores de Corriente Alterna (CA)

Motores Asíncronos

• Monofásicos:
  • De bobinado auxiliar
  • De espira en cortocircuito
  • Universal
• Trifásicos:
  • De rotor bobinado
  • De rotor en cortocircuito (jaula de ardilla)

Motores Síncronos

Los motores síncronos operan a una velocidad constante, sincronizada con la frecuencia de la red eléctrica.

Componentes de un Motor Asíncrono de Inducción

• Placa de bornas
• Rotor
• Rodamientos
• Eje
• Bobinado
• Carcasa
• Placa de características
• Ventilador
• Estator

Campo Magnético Giratorio

El campo magnético giratorio es un campo magnético que rota a una velocidad constante (velocidad de sincronismo). Se genera a partir de una corriente eléctrica alterna trifásica.

Características de los Motores Asíncronos

En los motores asíncronos, la velocidad de giro del rotor es *inferior* a la velocidad de sincronismo del campo magnético giratorio.

Conexiones Estrella y Triángulo

• Conexión en Estrella: La intensidad de línea es igual a la intensidad de fase.
• Conexión en Triángulo: La tensión de línea es igual a la tensión de fase.

Arranque Estrella-Triángulo

Para el arranque estrella-triángulo, el motor se conecta inicialmente en estrella para reducir la corriente de arranque. Una vez que el motor ha alcanzado una cierta velocidad, se cambia la conexión a triángulo para obtener el par y la potencia nominales.