Principio de funcionamiento de un motor de CC

<p>El motor DC es el dispositivo que convierte la corriente continua en trabajo mecánico. Funciona según el principio de la Ley de Lorentz, que establece que “el conductor portador de corriente colocado en un campo magnético y eléctrico experimenta una fuerza”. La fuerza experimentada se llama fuerza de Lorentz. La regla de la mano izquierda de Flemming da la dirección de la fuerza.

Regla de la mano izquierda de Fleming

Si el pulgar, el dedo medio y el dedo índice de la mano izquierda se separan en un ángulo de 90°, el dedo medio representa la dirección del campo magnético. El dedo índice representa la dirección de la corriente y el pulgar muestra la dirección de las fuerzas que actúan sobre el conductor.

Fleming-mano-izquierda-regla

La fórmula calcula la magnitud de la fuerza,

principio-de-funcionamiento-del-motor-dc-eq

Antes de comprender el funcionamiento del motor de CC, primero debemos conocer su construcción. La armadura y el estator son las dos partes principales del motor de CC. La armadura es la parte giratoria y el estator es su parte estacionaria. La bobina del inducido está conectada a la fuente de CC.

La bobina del inducido consta de conmutadores y escobillas. Los conmutadores convierten la CA inducida en la armadura en CC y las escobillas transfieren la corriente de la parte giratoria del motor a la carga externa estacionaria. La armadura se coloca entre el polo norte y sur del imán permanente o electroimán.

Para simplificar, considere que la armadura tiene solo una bobina que se coloca entre el campo magnético que se muestra a continuación en la figura A. Cuando se suministra CC a la bobina de la armadura, la corriente comienza a fluir a través de ella. Esta corriente desarrolla su propio campo alrededor de la bobina.

La figura B muestra el campo que induce alrededor de la bobina:

PRINCIPIO-DE-FUNCIONAMIENTO-DE-MOTOR-DC-FIG-1

Por la interacción de los campos (producidos por la bobina y el imán), el campo resultante se desarrolla a través del conductor. El campo resultante tiende a recuperar su posición original, es decir, en el eje del campo principal. El campo ejerce la fuerza en los extremos del conductor y, por lo tanto, la bobina comienza a girar.

PRINCIPIO-DE-FUNCIONAMIENTO-DE-MOTOR-DC-FIG-2

Sea Fm el campo producido por el campo principal, y este campo gira en el sentido de las agujas del reloj. Cuando la corriente fluye en la bobina, producen su propio campo magnético, digamos, Fr. El campo Fr intenta venir en dirección al campo principal. De este modo, el par actúa sobre la bobina del inducido.

PRINCIPIO-DE-FUNCIONAMIENTO-DE-MOTOR-DC-FIG-3

El motor de CC real consta de una gran cantidad de bobinas de armadura. La velocidad del motor es directamente proporcional al número de bobinas utilizadas en el motor. Estas bobinas se mantienen bajo el impacto del campo magnético.

Un extremo de los conductores se mantiene bajo la influencia del polo norte y el otro extremo se mantiene bajo la influencia del polo sur. La corriente entra en la bobina del inducido a través del polo norte y se mueve hacia el exterior a través del polo sur.

Cuando la bobina se mueve de un cepillo a otro, al mismo tiempo también cambia la polaridad de la bobina. Por tanto, la dirección de la fuerza o del par que actúa sobre la bobina sigue siendo la misma.

El par inducido en la bobina se vuelve cero cuando la bobina del inducido es perpendicular al campo principal. El par cero significa que el motor deja de girar. Para resolver este problema, se utiliza el número de bobinas de armadura en el rotor. Entonces, si una de sus bobinas es perpendicular al campo, entonces las otras bobinas inducen el par. Y el rotor se mueve continuamente.

principio-de-funcionamiento-del-motor-DC-fig-4

Además, para obtener el par continuo, la disposición se mantiene de tal manera que cada vez que las bobinas cortan el eje magnético neutro del imán, la dirección de la corriente en las bobinas se invierte. Esto se puede hacer con la ayuda del conmutador.

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