Funcionamiento y Componentes Esenciales de Motores de Corriente Continua

Tipos de Pérdidas de Potencia en Máquinas Eléctricas

• Pérdidas en el cobre: Se deben al efecto Joule en los devanados. Al circular la corriente, se producen choques continuos de los electrones contra los iones metálicos del conductor, lo que aumenta la temperatura del mismo, desprendiéndose energía en forma de calor.
• Pérdidas en el hierro: Se producen en todo circuito magnético en el que varíe el flujo magnético. Son de dos tipos:
  • Pérdidas por histéresis: Representan la energía que se transforma en calor a causa de la magnetización del hierro.
  • Pérdidas por corrientes parásitas o de Foucault: Se deben a las corrientes inducidas en el hierro.
• Pérdidas mecánicas: Se deben al rozamiento entre las partes móviles de la máquina (cojinetes, escobillas, etc.), así como al rozamiento con el aire y a la potencia absorbida por el ventilador.

Características de los Motores de Corriente Continua

• Motor en derivación (Shunt): Presenta poca variación de velocidad (tiende a ser constante). El par está en relación directa a la intensidad que circula. Es un motor muy estable, con poca variación de velocidad ante cambios en la carga.
• Motor en serie: Posee pares de arranque muy grandes, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren un arranque fuerte o aceleraciones elevadas. Siempre debe funcionar con carga, ya que no puede operar en vacío; de lo contrario, el inducido podría destruirse debido a la alta velocidad. Mantiene la potencia prácticamente constante y se le conoce como motor autorregulado en potencia.

Concepto de Intensidad de Arranque y su Regulación

La intensidad de arranque es la corriente que circula por el inducido en el instante inicial, cuando el sistema está parado y la fuerza contraelectromotriz es nula.

Se suele regular intercalando una resistencia variable entre la red y el inducido, con el fin de limitar la corriente que llega a este último.

Clasificación de Motores de Corriente Continua por Conexión de Bobinas

• Motor de excitación independiente: El inductor y el inducido se alimentan de dos fuentes de energía independientes.
• Motor en serie: Los devanados del inductor y del inducido se encuentran conectados en serie.
• Motor en derivación o motor Shunt: Dispone los devanados inductor e inducido en paralelo.
• Motor Compound o de excitación compuesta: Consta de dos devanados inductores, uno en serie con el devanado inducido y el otro en paralelo. (Nota: El reostato de arranque debe conectarse en serie con el inducido para su representación gráfica.)

Elementos Principales de un Motor de Corriente Continua

• Devanado de excitación: Produce el campo magnético debido al paso de la corriente.
• Núcleo polar: Aloja los devanados de excitación y refuerza el campo magnético de excitación del motor.
• Expansión polar: Dirige el flujo polar para que afecte a un mayor número de conductores del inducido.
• Núcleo del polo de conmutación: Aloja los devanados de conmutación y refuerza el campo magnético producido por ellos.
• Devanados de conmutación: Se conectan en serie con el inducido y disminuyen los efectos de conmutación al producir un campo magnético en sentido contrario.
• Núcleo del inducido: Aloja los devanados del inducido y refuerza el campo magnético del mismo.
• Devanado del inducido: Debido al paso de la corriente que le llega a través del colector y las escobillas, crea el campo magnético de reacción del inducido.
• Culata: Cierra el campo producido por la excitación.
• Colector: En él se conectan las bobinas del inducido, y conmuta estas bobinas, poniéndolas en serie o en paralelo.
• Escobillas: A través de ellas, la corriente de una instalación eléctrica fija llega a las partes en movimiento circular.