Fundamentos y Tipos de Motores de Corriente Continua: Componentes y Funcionamiento

Motores de Corriente Continua (MCC): Fundamentos y Componentes

El funcionamiento de un Motor de Corriente Continua (MCC) se basa en hacer pasar una corriente eléctrica por una espira, generando un campo magnético. Al introducir esta espira entre dos polos de un imán, se ve afectada por el campo externo, creándose fuerzas de atracción y repulsión entre los dos campos magnéticos. Para que este efecto se mantenga, se utilizan los colectores (anillos) sobre los que rozan las escobillas, de forma que cada media vuelta se invierta el campo, obligándola a seguir girando. El rotor buscará su posición de equilibrio de forma dinámica.

Componentes Clave del MCC

• Inductor: Imán o bobinas, genera el campo magnético (CM), ubicado en el estator.
• Inducido: Bobinas dentro del inductor, en el rotor; genera fuerza contraelectromotriz (FCEM) y par motor.
• Colector: Recoge corriente del inducido, dividido en delgas; el número de delgas es igual a dos veces el número de bobinas del inducido.
• Escobillas: Transmiten corriente, se deslizan.
• Entrehierro: Espacio entre el estator y el rotor.

Tipos de Motores de Corriente Continua según su Excitación

Motor de Excitación Independiente

Tanto la excitación como el inducido se conectan a fuentes de tensión independientes. La separación de la excitación aporta la ventaja de mayores posibilidades de regulación de velocidad.

Motor con Excitación Derivación o Shunt

En el motor shunt, el devanado de excitación se conecta en paralelo con el inducido y el devanado de los polos de conmutación se conecta en serie con el inducido.

Características Principales

1. Característica de velocidad: La variación de velocidad de la máquina solo va a depender de la variación de intensidad por el inducido (tensión constante) y, como este término es muy pequeño en relación con Vb, la velocidad para cualquier régimen de carga es prácticamente la misma.
2. Regulación de velocidad: Variando la intensidad de la excitación mediante un reostato en serie con la bobina inductora.
3. Par motor: C = K × φ × I

Motor con Excitación en Serie

Se conecta el devanado de excitación en serie con el inducido. Posee pocas espiras y conductores de gran sección.

Características Principales

1. Característica de velocidad: La corriente de excitación será la misma que la del inducido. Como el flujo magnético es proporcional a la corriente de excitación, el resultado es que el flujo magnético dependerá directamente de la intensidad de carga del inducido. Por tanto, la velocidad disminuirá cuando la intensidad aumente.
2. Regulación de velocidad: Para regular la velocidad se conecta un reostato en paralelo con el devanado inductor. De esta forma se consigue controlar el flujo magnético de la excitación y, por ende, la velocidad al derivar parte de la corriente que atraviesa la excitación.
3. Par motor: Como este depende de la Ii y del campo magnético, y este segundo depende de la primera, tenemos:

Motor de Excitación Compound

Se divide el devanado de excitación en dos partes. Una de ellas se conecta en serie con el inducido y la otra en paralelo. El comportamiento es una mezcla de los dos anteriores (serie y shunt).