Principios de Funcionamiento y Estructura de Motores Eléctricos

Motores Eléctricos de Corriente Continua (C.C.)

Constitución de un Motor de C.C.

• Estator o inductor: Está constituido por una corona de material ferromagnético, la cual tiene en su interior un número par de salientes que actuarán como polos. En dichos polos se encuentra el devanado, el cual creará el campo magnético.
• Rotor o inducido: Es una pieza cilíndrica ranurada de material ferromagnético. En sus ranuras se aloja el devanado del inducido, el cual está cerrado sobre sí mismo (es decir, el final del último unido con el principio del primero). Su misión es crear campos magnéticos que se opongan a los del estator.
• Colector de delgas: Conjunto de láminas de cobre llamadas delgas, aisladas entre sí y conectadas eléctricamente a una bobina del inducido. Por medio de ellas, el rotor se conecta al exterior y giran solidarias con el eje.
• Escobillas y portaescobillas: Las escobillas suelen ser de grafito y no se mueven. Los portaescobillas son metálicos. Las escobillas y el colector de delgas funcionan como un rectificador de corriente: en el interior existe corriente alterna y en el exterior se obtiene corriente rectificada o continua (C.C.).

Balance de Potencias

Al arrancar el motor, aportamos una potencia llamada Potencia Absorbida (P_ap), cuyo valor es V · I. Parte de la P_ap se pierde en forma de calor en cada uno de los devanados:

• P_cu1: Pérdidas en el devanado del inductor.
• P_cu2: Pérdidas en el devanado del inducido.

A lo que queda de la P_ap después de haberle quitado las pérdidas de ambos devanados se le llama Potencia Eléctrica Interna (P_ei). Si a la P_ei le restamos las pérdidas mecánicas y las pérdidas en el hierro, obtendremos la Potencia Útil (P_ut). De esta manera, podremos calcular el rendimiento del sistema.

Características del Estator y el Rotor

Estator

Es la parte fija, constituida por chapas magnéticas aisladas entre sí y ranuradas. En estas ranuras es donde se dispone el primer devanado.

Rotor

Es la parte móvil, formada por chapas magnéticas aisladas entre sí y donde irá el segundo devanado. Existen dos tipos principales:

• En jaula de ardilla: El devanado consiste en barras de cobre o de aluminio colocadas entre las ranuras y unidas entre sí por dos anillos del mismo material.
• En bobinado: Utiliza cable de cobre. Habrá tantos devanados como fases. Los extremos libres están unidos por unos anillos que giran con el rotor, los cuales son los que hacen contacto con las escobillas.