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Maquinas - el motor de corriente continua



INTRODUCCION
El motor de corriente continua es una maquina que convierte la energía eléctrica en mecanica, principalmente mediante el movimiento rotatorio. En la actualidad existen nuevas aplicaciones con motores eléctricos que no producen movimiento rotatorio, sino que con algunas modificaciones, ejercen tracción sobre un riel. Estos motores se conocen como motores lineales.
Esta maquina de corriente continua es una de las mas versatiles en la industria. Su facil control de posición, paro y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en aplicaciones de control y automatización de procesos. Pero con la llegada de la electrónica su uso ha disminuido en gran medida, pues los motores de corriente alterna, del tipo asíncrono, pueden ser controlados de igual forma a precios mas accesibles para el consumidor medio de la industria. A pesar de esto los motores de corriente continua se siguen utilizando en muchas aplicaciones de potencia (trenes y tranvías) o de precisión (maquinas, micro motores, etc.)


Datos generales
Datos de la placa de la maquina.


Utilización
Se utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, ademas, se utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilas o baterías. Este tipo de motores debe de tener en el rotor y el estator el mismo número de polos y el mismo número de carbones.

Estator
El estator es elelemento que opera como base, permitiendo que desde ese punto se lleve a cabo la rotación del motor. El estator no se mueve mecanicamente, pero sí magnéticamente. Existen dos tipos de estatores [ver figura 2]
a) Estator de polos salientes
b) Estator ranurado
El estator esta constituido principalmente de un conjunto de laminas de acero al silicio (y se les llama “paquete”), que tienen la habilidad de permitir que pase a través de ellas el flujo magnético con facilidad; la parte metalica del estator y los devanados proveen los polos magnéticos.



Los polos de un motor siempre son pares (pueden ser 2, 4, 6, 8, 10, etc.,), por ello el mínimo de polos que puede tener un motor para funcionar es dos (un norte y un sur).
Las “revoluciones por minuto” del rotor (RPM) se determinan por la siguiente fórmula:



F = Frecuencia de la corriente alterna (50Hz)
F x T T = Tiempo en segundos (60 segundos)
RPM = ----------- pp = Pares de polo (todo motor tiene un mínimo de un par de polos,
Pp un norte y un sur)
RPM = Revoluciones por minuto
El estator consta del yugo, polos principales y polos auxi¬liares con sus correspondientes devanados, que en las maquinas que existe peligro de deformación del campo, se complementan con un devanado de compensación El yugo, cuya sección fundamentalmenterectangular viene determinada por el flujo magnético, es por lo general de acero laminado soldado, que posee buenas características magnéticas y muestra una contextura uniforme.

Rotor
El rotor es el elemento de transferencia mecanica, ya que de él depende la conversión de energía eléctrica a mecanica.
Los rotores, son un conjunto de laminas de acero al silicio que forman un paquete, y pueden ser basicamente de tres tipos [figura 3]:
a) Rotor ranurado
b) Rotor de polos salientes
c) Rotor jaula de ardilla

El rotor esta formado por un eje que soporta un juego de bobinas arrolladas sobre un núcleo magnético que puede girar dentro de un campo magnético creado bien por un iman o por el paso por otro juego de bobinas, arrolladas sobre unas piezas polares, que permanecen estaticas y que constituyen lo que se denomina estator de una corriente continua o alterna, dependiendo del tipo de maquina de que se trate.


Núcleo: Se localiza sobre el eje. Fabricado con capas laminadas de acero, su función es proporcionar un trayecto magnético entre los polos para que el flujo magnético del devanado circule. Las laminaciones tienen por objeto reducir las corrientes parasitas en el núcleo. El acero del núcleo debe ser capaz de mantener bajas las pérdidas por histéresis. Este núcleo laminado contiene ranuras a lo largo de su superficie para albergar al devanado de la armadura (bobinado).
Devanado: Consta de bobinas aisladas entre sí y entre el núcleo de la armadura. Estas bobinas estan alojadasen las ranuras, y estan conectadas eléctricamente con el colector, el cual debido a su movimiento rotatorio, proporciona un camino de conducción conmutado.
Colector: Denominado también conmutador, esta constituido de laminas de material conductor (delgas), separadas entre sí y del centro del eje por un material aislante, para evitar cortocircuito con dichos elementos. El colector se encuentra sobre uno de los extremos del eje del rotor, de modo que gira con éste y esta en contacto con las escobillas. La función del colector es recoger la tensión producida por el devanado inducido, transmitiéndola al circuito por medio de las escobillas (llamadas también cepillos).
Tapas
Tienen por objetivo principal para proteger el rotor de un posible contacto con el estator, ademas de sustentar los rodamientos o cojinetes que a su vez sirven de sustentación y de sistema de giro del rotor. Los dos cojinetes cunplen la siguientes funciones; sostener el peso del rotor, manterner exactamente entrado en el interior del estator, permitir el giro con la mínima fricción y evitar que el rotor llegue a rozar con el estator.

Cojinetes también conocidos como rodamientos, contribuyen a la óptima operación de las partes giratorias del motor. Se utilizan para sostener y fijar ejes mecanicos, y para reducir la fricción, lo que contribuye a lograr que se consuma menos potencia. Los cojinetes pueden dividirse en dos clases generales
• Cojinetes de deslizamiento o bujes
• Cojinetes de rodamiento


Lafunción del portaescobillas es mantener a las escobillas en su posición de contacto firme con los segmentos del colector. Esta función la realiza por medio de resortes, los cuales hacen una presión moderada sobre las escobillas contra el colector. Esta presión debe mantenerse en un nivel intermedio pues, de ser excesiva, la fricción desgastaría tanto a las escobillas como al colector; por otro lado, de ser mínima esta presión, se produciría lo que se denomina 'chisporroteo', que es cuando aparecen chispas entre las superficies del colector y las escobillas, debido a que no existe un buen contacto.
Las escobillas estan fabricadas de metal o de carbón, y poseen una dureza menor que la del colector, para evitar que éste se desgaste rapidamente. Se encuentran albergadas por los porta escobillas. Ambos, escobillas y porta escobillas, se encuentran en una de las tapas del estator. La función de las escobillas es transmitir la tensión y corriente de la fuente de alimentación hacia el colector y, por consiguiente, al bobinado del rotor.
Entrehierro
Un entrehierro es una interrupción del flujo en un circuito magnético en el que se encuentra una capa de aire o bien hasta el vacio.
En la figura se muestran las líneas de campo magnético que atraviesan el entrehierro uniforme.


CONCLUSIONES
En esta practica identificamos cada una de las piezas que componen a un generador o maquina de corriente continua en el cual vimos físicamente las partes externas y los datos de la placa de este motor.




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