Motor de Corriente Continua

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termodinamica

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Motor de Corriente Continua

Electricidad y MagnetismoProfesor Carlos HenrquezAlumno Cristian Aliaga F.Noviembre 9, 2015. Santiago

Introduccin

Un motor elctrico es una mquina que transforma la energa elctrica en energa mecnica por medio de la repulsin de un objeto metlico conductor, el cual se carga elctricamente y se sita frente a algn imn permanente. Son mquinas que producen energa cintica rotatoria.Algunos de los motores son reversibles para producir energa elctrica a travs de movimiento cintico, son un ejemplo los generadores. stos son ocupados en nuestro pas en hidroelctricas, termoelctricas, concentracin solar de potencia, etc.Los motores y generadores son tpicamente utilizados en el sector industrial y pueden ser conectados tanto a una fuente de corriente continua (todo tipo de bateras), como corriente alterna (red de suministro elctrico). En los autos hbridos se utilizan ambos tanto generadores como bateras.Actualmente las mejores batera estn creadas a partir de litio, mineral el cual segn proyecciones contiene el 40% de las reservas a nivel mundial. El uso de esta bateras se ha estado masificando en el uso de bateras de celulares y ltimamente en el auto elctrico diseado por Tesla Motor el cual ocupa batera de Litio, en esta misma empresa se est rompiendo el paradigma del almacenamiento de electricidad; por que este ao lanzaron las bateras de almacenamiento elctrico a base de litio las cuales sern usados en colectar energa generada por colectores solares, elica, etc.En este proyecto se cre un motor de corriente elctrica continua a partir de bateras regulares.

Materiales

Los materiales son de productos desechados o ya sin ningn uso cotidiano tales como: Imn de altavoz comn de 4 ohm Base; piso flotante. 2 bateras de 9 volt para conectadas en serie para generar una fuente de poder de 17 volt. Cables de cobre de 3,5mm. Soldadura para circuitos Huincha aisladora Cable de cobre de bobina proveniente e un transformador de 220 volts a 110 volts. Interruptor de fuente de poder antigua. Caja de zapatos para oculta cables

Marco Terico

Todo motor est creado a partir de la teora del electromagnetismo que produce una fuerza fsica que mueve algn objeto. A su vez segn como se site el imn junto a otro puede rechazar o atraer a otro. En los motores se ocupa electricidad para generar campos magnticos que se opongan entre si de tal modo que hagan esta parte rotatoria o giratoria comnmente llamado rotor.El rotor se cablea para crear un campo magntico opuesto a la parte esttica del motor, ste se crea enrollando alambre de cobre, esta parte se denomina bobina.El campo magntico de la parte fija es creada a partir de imanes permanente, para repeler los polos opuesto de la parte giratoria.Si al alinearse los polos de la parte fija con la parte rotatoria el motor se detendra y para ello se debera invertir la polaridad del electroimn.Tipos de motorLa clasificacin de los motores depende de la fuente de electricidad que se utiliceLa mayora de los casos ocupan corriente alterna (AC) la que cambia de direccin del flujo infinitas veces en un segundo.Las reas de polaridad del electroimn se invierten y alternan lo que mantienen girando la bobina. Cualquier dispositivo conectado a la red elctrica ocupa motores de este tipo. Para lograr el proceso de inversin se ocupa un conmutador que alterna dentro del electroimn la direccin de la corriente, y cambia la polaridad del campo magntico.Los motores de corriente continua DC, son primitivos y ocupan una fuente de corriente proveniente de fuentes donde no exista corriente alterna

Construccin de un motor elctrico sencillo1.- Construccin de la bobina (Rotor)Para armar el motor comenzamos generando una bobina para lo cual utilizamos un cilindro de cartn de papel higinico , en el cilindro bobinamos el alambre haciendo entre 25 vueltas del mismo, dejando unos 4 cm en cada extremo, como muestra la figura.

Al finalizar una parte del cable se usa para amarrar la bobina para que no se suelte, una vez hecho esto se deja aproximadamente un largo de 4 cms por lado en el mismo eje para poder sujetarlo dentro de otra pieza. Las puntas fueron lijadas para poder quitar el encerado y pueda hacer contacto con el otro cable de cobre.Es importante que quede balanceado para que pueda rotar de forma uniforme. El sustento de la bobina son dos cables de cobres los cuales son de 3,5mm estos podran ser de cualquier metal conductor, pero en este caso utilizamos de cobre para asegurarnos de la transmisin de la energa.Debajo de este soporte y bobina ubicamos un imn regular de parlante.Los cables del soporto los soldamos a una pieza de cable de cobre con cubierta plstica ms delgada para poder unir a dos bateras conectaras en serie de 9 volt generando 17 volts reales de energa.Y sta a un switch para poder controlar el paso de energa.Consideraciones Se us un voltmetro para poder medir de forma exacta el voltaje entregado por las dos bateras. Por ser de bajo poder el imn se debe dar un pequeo impulso al rotor para que comience a girar. Al estar conectadas directamente la fuente de poder y no tener ninguna capacidad o elemento para disipar calor, se calienta tanto las bateras como el rotor.

Como funciona un motor de corriente continuaCuando un conductor por el que fluye una corriente continua es colocado bajo la influencia de un campo magntico, se induce sobre l (el conductor) una fuerza que es perpendicular tanto a las lneas de campo magntico como al sentido del flujo de la corriente. Campo magntico en azul Corriente continua en rojo Direccin de la fuerza violeta Imanes norte a sur Para que se entienda mejor, ver como se tiene que colocar este conductor con respecto al eje de rotacin del rotor para que exista movimiento.

Pero en el rotor de unmotor ccno hay solamente un conductor sino muchos.Si se incluye otroconductorexactamente al otro lado del rotor y con la corriente fluyendo en el mismo sentido, el motor no girar pues las dos fuerzas ejercidas para el giro del motor se cancelan.Es por esta razn que las corrientes que circulan por conductores opuestos deben tener sentidos de circulacin opuestos. Si se hace lo anterior el motor girar por la suma de la fuerza ejercida en los dos conductores.Para controlar el sentido del flujo de la corriente en los conductores se usa un conmutador que realiza la inversin del sentido de la corriente cuando el conductor pasa por la lnea muerta del campo magntico.La fuerza con la que el motor gira (el par motor) es proporcional a la corriente que hay por los conductores. A mayortensin, mayor corriente y mayor ser su giro en el motor..

Debido a que la velocidad de rotacin controla el flujo de la corriente en la armadura, deben usarse aparatos especiales para arrancar los motores de corriente continua. Cuando la armadura est parada, sta no tiene realmente resistencia, y si se aplica el voltaje de funcionamiento normal, se producir una gran corriente, que podra daar el conmutador y las bobinas de la armadura. El medio normal de prevenir estos daos es el uso de una resistencia de encendido conectada en serie a la armadura, para disminuir la corriente antes de que el motor consiga desarrollar el voltaje inducido adecuado. Cuando el motor acelera, la resistencia se reduce gradualmente, tanto de forma manual como automtica.El principio de funcionamiento de los motores elctricos de corriente directa o continua se basa en la repulsin que ejercen los polos magnticos de un imn permanente cuando, de acuerdo con la Ley de Lorentz, cuando un conductor por el que pasa una corriente elctrica se sumerge en un campo magntico, el conductor sufre una fuerza perpendicular al plano formado por el campo magntico y la corriente, siguiendo la regla de la mano izquierda, con mdulo.

F= B * l* IF= Fuerza (newtons)I= intensidad que recorre el conductor (Amperios)L= longitud del conductor (metros)B=densidad del campo magntico o densidad de flujo.(teslas ).

BibliografaSerway Vol 2 Electromagnetismohttp://www.walter-fendt.de/ph14s/electricmotor_s.htmhttp://www.cienciaredcreativa.org/informes/motor.pdfpg. 9