Principios y Componentes del Motor de Corriente Continua (CC)

Estructura y Componentes Clave del Motor de Corriente Continua (CC)

La estructura de un motor de corriente continua (CC) está determinada por la necesidad de establecer un campo magnético y de disponer de bobinas recorridas por la corriente eléctrica situadas en el seno de dicho campo. Se distinguen dos elementos fundamentales:

Estátor: La Parte Fija del Motor

El estátor es la parte fija del motor, responsable del establecimiento del campo magnético de excitación. Posee una serie de bobinas (conocidas como bobinas inductoras) situadas alrededor de los polos del electroimán. Estas bobinas son recorridas por la corriente de excitación del motor, y sus espiras se conectan entre sí de manera que los polos adyacentes tengan polaridades magnéticas opuestas. Los polos van sujetos a la carcasa y están formados por un núcleo que termina en expansiones.

Rotor: El Elemento Móvil Generador de Par

El rotor es la parte móvil del motor que proporciona el par necesario para mover la carga. Consta de unas bobinas (denominadas bobinas inducidas) que van arrolladas sobre las ranuras de un núcleo de hierro, el cual recibe el nombre de inducido. Es en este inducido donde se crea la fuerza contraelectromotriz.

Los extremos de las bobinas inducidas se sueldan a las delgas que forman el colector. El conjunto se monta sobre un eje y se apoya sobre cojinetes. El motor también incorpora escobillas de grafito montadas sobre portaescobillas. Estos dispositivos están en contacto permanente con el colector y suministran la corriente eléctrica a las bobinas inducidas.

El conjunto del colector de delgas y las escobillas funciona como un sistema de conmutación de la corriente de salida y entrada del rotor.

El Entrehierro: Espacio Crucial para el Flujo Magnético

El entrehierro corresponde al espacio situado entre el estátor y el rotor, por donde pasa el flujo magnético de un lado a otro, facilitando la interacción entre ambos componentes.

Funcionamiento Detallado del Motor de Corriente Continua (CC)

Un motor de CC permite regular la velocidad del eje y obtener un par de arranque elevado. Para ello, es necesaria una corriente continua de intensidad tanto en el inducido como en el inductor.

Al conectar el motor, la corriente circula por las bobinas inductoras, generando un electroimán y creando el campo magnético. Esta corriente continua también fluye por las bobinas inducidas a través de las escobillas y el colector.

Una vez establecido el campo magnético, los pares de fuerzas que actúan sobre las bobinas inducidas las obligarán a girar, y así girará todo el rotor. De esta manera, toda la energía eléctrica que recibe el motor se transforma en energía mecánica de rotación.

Teniendo en cuenta los fenómenos electromagnéticos, cuando se le aplica tensión a un motor de CC, en los conductores de la bobina del rotor se origina una fuerza electromotriz (E) del mismo valor que la que originaría un generador: E = k · n · I.

Según la Ley de Lenz, esta fuerza se opone a la tensión de base (Vb) y, en el caso del motor, recibe el nombre de fuerza contraelectromotriz (E'). La relación entre todas las tensiones de un motor de CC viene dada por la siguiente ecuación: E' = Vb - Vi - Vesc.