Motores Eléctricos de Corriente Continua: Funcionamiento, Conexión y Control

Los motores eléctricos son máquinas eléctricas rotativas que transforman la energía eléctrica en energía mecánica.

Principio de Funcionamiento

Su funcionamiento se basa en las fuerzas que aparecen en los conductores cuando son recorridos por corrientes eléctricas y, a su vez, están sometidos a la acción de un campo magnético.

Los polos magnéticos del imán, situados siempre en el estator, son los encargados de producir el campo magnético inductor. La espira, que se ha situado en el rotor, es recorrida por una corriente continua que se suministra a través de un anillo de cobre cortado por la mitad (colector de delgas). Las dos mitades se aíslan eléctricamente y se sitúan sobre ellas unos contactos deslizantes de carbón (escobillas), de tal forma que la corriente aplicada por la fuente de alimentación pueda llegar a los conductores del rotor.

La constitución de un motor de corriente continua es exactamente igual que la de un generador de corriente continua (dinamo). Esta máquina es reversible y, por lo tanto, puede funcionar indistintamente como motor o como generador.

Como hemos podido comprobar en el motor elemental, se necesitan tres partes fundamentales para su funcionamiento:

• Un circuito que produzca el campo magnético (circuito inductor).
• Un circuito que, al ser recorrido por la corriente eléctrica, desarrolle pares de fuerza que pongan en movimiento el rotor (circuito inducido).
• Un colector de delgas con escobillas.

Conexión de los Motores de CC

Por lo general, el campo magnético inductor o excitación de los motores de CC se produce con devanados dispuestos en las piezas polares y que generan dicho campo cuando son recorridas por la corriente eléctrica. Dependiendo de cómo se conecte el devanado de excitación respecto al inducido, se consiguen diferentes tipos de motores:

• Motor de excitación independiente.
• Motor de excitación en derivación o shunt.
• Motor de excitación en serie.
• Motor de excitación compound.

Inversión del Sentido de Giro

Existen muchas aplicaciones donde es necesario dotar a los motores con sistemas que sean capaces de hacerlos girar indistintamente en uno u otro sentido; como, por ejemplo, en sistemas de elevación, tracción eléctrica, etc.

Existen dos formas de invertir el sentido de giro de un motor:

1. Cambiando la polaridad del inducido, manteniendo fija la polaridad del devanado de excitación.
2. Cambiando la polaridad del devanado de excitación, manteniendo fija la polaridad del inducido.

Regulación y Control de los Motores de CC

Hasta hace muy poco tiempo, el motor de corriente continua presentaba ciertas ventajas sobre los de corriente alterna, como la posibilidad de variar su velocidad de forma simple.

En la actualidad, gracias al avance de la electrónica, ya no se suelen utilizar los reóstatos como elementos de regulación para los motores de CC. Los modernos reguladores son capaces de conocer en todo momento el punto de funcionamiento del motor, de tal forma que se consigue el control y la regulación de todas las variables del mismo con la máxima efectividad.

En el arranque, el equipo proporciona al motor, en todo momento del proceso y de forma automática, los valores de tensión y corriente requeridos.