Partes de un motor CC
Un motor CC está compuesto de un estator y un rotor. En muchos motores CC, generalmente los más pequeños, el estator está compuesto de imanes para crear un campo magnético.
En motores de corriente continua más grandes, este campo magnético se logra con devanados de excitación de campo. El rotor es el dispositivo que gira en el centro del motor CC y está compuesto de arrollados de cables conductores de corriente continua.
Esta corriente continua es suministrada al rotor por medio de las “escobillas”, generalmente fabricadas de carbón.
Nota: Un devanado es un arrollado compuesto de cables conductores que tiene un propósito específico dentro de un motor.
Principio de funcionamiento de un motor CC.
Fuerza generada por un conductor
Cuando un conductor por el que fluye una corriente continua es colocado bajo la influencia de un campo magnético, se induce sobre él (el conductor) una fuerza que es perpendicular tanto a las líneas de campo magnético como al sentido del flujo de la corriente. Ver la imagen. Ver la primera ley de la mano derecha.
- Flechas de la dirección del campo magnético en azul
- Flechas de la dirección de la corriente continua en rojo
- Flecha de la dirección de la fuerza en rojo
- Imanes: N (norte) y S (sur)
Para que se entienda mejor, ver cómo se tiene que colocar este conductor con respecto al eje de rotación del rotor para que exista movimiento.
En este caso, la corriente por el conductor fluye introduciéndose en la imagen.
- Par motor en azul
- Fuerza en rojo
- Conductor con corriente entrante en el gráfico azul y rojo.
- Imanes: N (norte) y S (sur)
Fuerza generada por 2 conductores con corrientes en el mismo sentido
Pero en el rotor de un motor CC no hay solamente un conductor, sino muchos. Si se incluye otro conductor exactamente al otro lado del rotor y con la corriente fluyendo en el mismo sentido, el motor no girará, pues las dos fuerzas ejercidas para el giro del motor se cancelan.
Ver este caso en el siguiente diagrama.
- Par motor, flechas están en azul.
- Fuerzas están en rojo.
- Conductor con corriente entrante en la imagen: están en azul y rojo.
- Imanes: N (norte) y S (sur)
Entonces:
Fuerza generada por dos conductores con corrientes en la misma dirección = 0.
Fuerza generada por 2 conductores con corrientes en sentidos opuestos
Cuando las corrientes están en la misma dirección, la fuerza resultante es igual a 0. Es por esta razón que las corrientes que circulan por conductores opuestos deben tener sentidos de circulación opuestos. Si se hace lo anterior, el motor girará por la suma de la fuerza ejercida en los dos conductores.
¿Cómo controlar el sentido de la corriente?
Para controlar el sentido del flujo de la corriente en los conductores, se usa un conmutador que realiza la inversión del sentido de la corriente cuando el conductor pasa por la línea muerta del campo magnético.
La fuerza con la que el motor gira (el par motor) es proporcional a la corriente que hay por los conductores. A mayor tensión, mayor corriente y mayor par motor.
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