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Parmetros3 Motores de corriente continua3.1 Constitucin: partes
principalesLa constitucin viene determinada por la necesidad de
establecer un campo magntico y de disponer de unas bobinas
recorridas por una corriente situadas al interior del campo.
Constan de: Estator, Rotor y el entrehierro.Estator: parte fija,
establece el campo magntico de excitacin, dispone de las bobinas
inductoras alrededor de los polos del electroimn, estas espiras se
conectan entre ellas para que los polos tengan polaridades
magnticas opuestas.Los polos estn en n par sujetos a la carcasa con
salientes en los extremos (cabezas). En motores grandes se disponen
de polos sin cabezas llamados de conmutacin para evitar chispas en
las escobillasRotor: es la parte mvil, proporciona el par para
mover la carga. Dispone arrolladas sobre unas ranuras
longitudinales del ncleo de hierro (inducido), las bobinas
inducidas. Se crea la f.c.e.m.En un extremo del eje se sueldan unas
lminas de cobre llamadas delgas, aisladas entre ellas formando el
colector delgas.El conjunto del rotor se monta sobre un eje apoyado
en cojinetes.Adems el motor dispone de unas escobillas de grafito +
portaescobillas, en contacto permanente con el colector, y que
proporcionan la corriente a las bobinas inducidas.El conjunto del
colector delgas y las escobillas funcionan como un sistema de
conmutacin mecnico de la corriente de E/S del rotor, a medida que
giran las espiras sobre el devanado inducido.El entrehierro: es el
espacio situado entre el estator y el rotor y es por donde el flujo
magntico pasa de uno al otro.
3.2 Funcionamiento genrico
Un motor de c.c. permite regular la v del eje y obtener un M de
encendido elevado, para ello hay que aplicar una corriente I en el
inducido y en el inductor.Al conectar el motor a la fuente (pila)
la corriente circula por las bobinas inductoras generando un
electroimn y por tanto un campo magntico.Al circular la corriente
por las bobinas inducidas a travs de las escobillas y el colector
delgas.Una vez establecido el campo magntico, los pares de fuerza
que actan sobre las bobinas inducidas las obligarn a girar todo el
rotor.
Al aplicar una tensin en el inducido (rotor) aparece una f.e.m.
E contraria, que al ser motor recibe el nombre de f.c.e.m. EE=knQue
se opone a la tensin de base Ub (de entrada) fuerza contra
electromotriz (f.c.e.m) E:E=Ub Ui - UescLa E aumenta con la
velocidad de rotacin del motor y con la intensidad de la induccin
magntica presente en el rotor.3.3 Rendimiento, potencia y par o
Momento motor til.Rendimiento:
=Eu/Eabs = Pu/Pabs = 1- Pp/Pabs < 1
Potencia til, Pu: Relacionada on el par y la velocidad de
giro.
Mu = Pu / (Nm)= (W) / (rad/s)=2 n/60n (rpm)Mu = 60Pu / 2 n
Si Mu PuEsto se consigue n de espiras
Potencia absorbida, Pabs:
Pabs = I Ub(W) = (A) (V)En los motores elctricos tambin se
utiliza el trmino potencia electromagntica (intensidad en el
inducido x f.c.e.m):Pem = Ii EPrdidas de potenciaPrdidas en un
motor: perdidas elctricas (estator y rotor), perdidas magnticas,
perdidas mecnicas y otras prdidas.Prdidas elctricas, PCu: en el
cobre, debidas al calentamiento por efecto Joule:Pcu= I2R
Prdidas magnticas, PFe: en el hierro por fenmenos de histresis
(mag. del Fe). Tambin se conocen como prdidas en vaco.Prdidas
mecnicas, Pmec: por friccin de los rodamientos, escobillas,
ventilador, etcPrdidas adicionales, Padic: no se toman en
consideracin son de aprox. 1%.Pcu=Pabs-Pem (Pcu= I2R)
Pmec+PFe=Pem-Pu=Prot
Potencia perdida Pp=Pcu+Pfe + Pmec+Padic
Pabs=Pu+Pp=Pcu+Pfe+Pmec+Padic= Pu+Pp
A partir de esta ecuacin se puede deducir el rendimiento de un
motor:=Pu/Pabs = Pabs-Pp/Pabs = 1- Pp/Pabs < 1
