MOTORES DE CORRIENTE DIRECTAMotor de corriente directaEl motor de corriente directa es una mquina que convierte la energa elctrica en mecnica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la accin del campo magntico.Una mquina de corriente directa se compone principalmente de dos partes. El estator y el rotor. El estator da soporte mecnico al aparato y contiene los devanados principales de la mquina. El rotor es generalmente de forma cilndrica, tambin devanado y con ncleo.El principal inconveniente de estas mquinas es el mantenimiento, muy caro y laborioso, debido principalmente al desgaste que sufren las escobillas al entrar en contacto con las delgas.Tipos de motores de corriente directaMotor serieLa conexin forma un circuito en serie en el que la intensidad absorbida por el motor al conectarlo a la red tanto para la bobina conductora como para la bobina inducida.Motor shunt o de derivacin en paraleloLas bobinas inductoras van conectadas en paralelo (derivacin) con las inducidas.Se usan en aquellos casos en los que no se requiera un par elevado a pequeas velocidades y no produzcan grandes cargas.

Motor compoundSe puede decir que el motor es una combinacin del motor serie y el motor shunt, puesto que una de las bobinas inductoras est en serie con el inducido, mientras que la otra est en paralelo con l.Caractersticas de funcionamientoEl 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, interactan con los polos magnticos de un electroimn que se encuentra montado en un eje. Este electroimn se denomina rotor y su eje le permite girar libremente entre los polos magnticos norte y sur del imn permanenteEn el motor de corriente directa el colector o conmutador sirve para conmutar o cambiar constantemente. El sentido de circulacin de la corriente elctrica a travs del enrollado de la bobina del rotor cada vez que completa media vuelta.

ConstruccinCarcasa metlicaAlojada en su interior de forma fija dos imanes permanentes con forma de semicrculo con sus correspondientes polos norte y sur.

RotorSe compone de una estructura metlica formada por un conjunto de chapas o lminas de acero al silicio, troqueladas con forma circular y montadas en un mismo eje.

ColectorSituado en uno de los extremos del eje del rotor, se compone de un anillo deslizante seccionado en dos o ms segmentos.EscobillasRepresentan dos contactos que pueden ser metlicos en unos casos, o compuesto por dos piezas de carbn en otros.Tapa de la carcasaEs la tapa que se emplea para cerrar uno de los extremos del cuerpo o carcasa del motor. En su cara interna se encuentran situadas las escobillas de forma fija.

AplicacionesEl motor de corriente continua es el preferido para traccin en trenes, tranvas y mquinas herramienta sometidas a un esfuerzo variable. Para apreciar sus ventajas se les tiene que comparar con sus homnimos de corriente alterna.Existe una gran variedad de aplicaciones en la vida cotidiana, como en motores pequeos, aqu entra la electrnica, o en motores como lavadoras o refrigeradores.

Motores de corriente alterna monofsicosSe denomina motor de corriente alterna a aquellos motores elctricos que funcionan con este tipo de alimentacin elctrica. En algunos casos, tales como barcos, donde la fuente principal de energa es de corriente continua, o donde se desea un gran margen de velocidades de giro, pueden emplearse motores de c-c. Sin embargo, la mayora de los motores modernos trabajan con fuentes de corriente alterna.Motor monofsicoEste tipo de motor es muy utilizado en electrodomsticos porque pueden funcionar con redes monofsicas algo que ocurre con nuestras viviendas. En los motores monofsicos no resulta sencillo iniciar el campo giratorio, por lo cual, se tiene que usar algn elemento auxiliar. Dependiendo del mtodo empleado en el arranque.Tipos de motores de corriente alterna monofsicosLos motores de corriente alterna con rotor tipo jaula de rodilla se clasifican de la siguiente manera, ordenados de mejor a peor en funcin de sus caractersticas de arranque: Motor de capacitor de arranque y capacitor de marcha. Motor por capacitor de arranque. Motor de fase dividida permanente. Motor de fase partida. Motor de polos sombreados.Motor de capacitor de arranque y capacitor de marchaEs de tipo fraccionario.El capacitor de arranque le permite desarrollar mejor par de arranque en el motor mientras que el capacitor de marcha permite mejorar funcionamiento.Este capacitor es de tipo electroltico mientras que el capacitor de marcha es del tipo en aceite.

Motor por capacitor de arranqueEste motor incluye un condensador conectado en serie con el devanado auxiliar o de arranque. ste capacitor permite mejorar la caracterstica de arranque del motor y queda desconectado por el interruptor centrfugo, cuando el motor alcanza el 75% de su velocidad sincrnica aproximadamente.

Motor de fase dividida permanente.Es uno de los motores de mayor uso para aplicaciones que requieren potencias fraccionarias.Este tipo de motor no lleva capacitor ni de arranque ni de marcha, nicamente utiliza dos devanados separados

Motor de fase partidaSe le conoce como motor de capacitor dividido permanente.Sirve para proporcionar el arranque del motor y a la vez para su funcionamiento con carga. Debido a que ambos devanados deben permanecer conectados.

Motor de polos sombreadosPosee las peores caractersticas.Debido a que el devanado auxiliar de este motor forma un anillo de cobre que se coloca en los polos salientes del mismo. Estos anillos permiten establecer el campo rotatorio necesario para su funcionamiento.

FuncionamientoEl campo magntico en un motor monofsico de induccin no rota. En su lugar, primero pulsa con gran intensidad, luego con menos intensidad pero permanece siempre en la misma direccin.Si el campo magntico es fijo en el espacio y alterno en el tiempo y el rotor se halla detenido el circuito electromagntico resultante se asemeja mucho al de un transformador en cortocircuito, donde el rotor hara las veces de secundario. Para comprender el funcionamiento de stas mquinas debemos imaginar que el campo magntico alterno es en realidad la composicin de dos campos de mdulos constantes pero rotantes en sentidos opuestos.

ConstruccinFundamentalmente los motores monofsicos de induccin cuentan con un estator construido de material ferromagntico sobre el que se colocan las bobinas principales, tantas como polos tenga el motor. Un rotor de caractersticas similares al estator, rodeado de barras conductoras cortocircuitadas en los extremos por anillos formando una jaula de ardilla.

Estas mquinas conservan la propiedad fundamental de no poseer contactos elctricos rasantes lo que les confiere una durabilidad muy alta y muy bajo mantenimiento.No hay conexin fsica entre el rotor y el estator, y hay un entrehierro uniforme entre ellos.AplicacionesEs utilizado en electrodomsticos porque funcionan con redes monofsicas algo que ocurre con nuestras viviendas como son licuadoras, refrigeradores, tambin se utilizan en la industria general y pequeas mquinas de herramienta.

Motores de corriente alterna trifsicosMotor de Induccin. A tres fases La mayora de los motores trifsicos tienen una carga equilibrada, es decir, consumen lo mismo en las tres fases, ya estn conectados en estrella o en tringulo. Las tensiones en cada fase en este caso son iguales al resultado de dividir la tensin de lnea por raz de tres.Tipos de motores de corriente alterna trifsicosMotor de rotor en cortocircuitoEl motor de rotor en cortocircuito es el de construccin ms sencilla, de funcionamiento ms seguro y de fabricacin ms eco-nmica. Su nico inconveniente es el de absorber una elevada intensidad en el arranque a la tensin de funcionamiento.En el momento del arranque este motor acoplado directamente a la red presenta un momento de rotacin de 1,8 a 2 veces el de rgimen, pero la intensidad absorbida en el arranque toma valores de 5 a 7 veces la nominal.Motor bobinado y anillos rasantesEn este tipo de motores, el rotor va ranurado igual que el estator, y en l se coloca un bobinado normalmente trifsico similar al del estator conectado en estrella y los extremos libres se conectan a tres anillos de cobre, aislados y solidarios con el eje del rotor. Sobre los anillos, se colocan los porta escobillas, que a su vez se conectan a la placa de bornes del motor.FuncionamientoSe basa en la accin del flujo gira- torio generado en el circuito estatrico sobre las corrientes inducidas por dicho flujo en el circuito del rotor. El flujo giratorio creado por el bobinado estatrico corta los con- ductores del rotor, por lo que se generan fuerzas electromotrices inducidas. Suponiendo cerrado el bobinado rotrico, es de entender que sus conductores sern recorridos por corrientes elctricas.La velocidad de rotacin del rotor en los motores asncronos de induccin es siempre inferior a la velocidad de sincronismo (velocidad del flujo giratorio). Para que se genere una fuerza electromotriz en los conductores del rotor ha de existir un movimiento relativo entre los conductores y el flujo giratorio.

ConstruccinEl estator: est constituido por un enchapado de hierro al silicio, introducido generalmente a presin, entre una carcasa de hierro colado. El enchapado es ranurado, lo cual sirve para insertar all las bobinas, que a su vez se construyen con alambre de cobre, de diferentes dimetros.El rotor: es la parte mvil del motor. Est formado por el eje, el enchapado y unas barras de cobre o aluminio unidas en los extremos con tornillos.Los escudos: estn hechos con hierro colado en el centro tienen cavidades donde se incrustan cojinetes de bolas sobre los cuales descansa el eje del rotor.AplicacionesEstos motores ms que nada se utilizan en donde el sistema de alimentacin es de tres fases, este tipo de motores se utilizan en las industrias por su consumo de energa y se utilizan para cargas grandes.

Motores PremiumLos motores de alta eficiencia demandan una menor potencia del sistema de distribucin para obtener la misma potencia de salida necesaria para realizar su trabajo especfico.ConstruccinLa mayor eficiencia de los motores se debe a un conjunto de factores. Entre las principales caractersticas de fabricacin de los motores de alta eficiencia tenemos. Rotor inyectado en cobre y ms compacto con una consecuente mayor conductividad y menor momento de inercia. Ventilador tiene un mejor diseo aerodinmico ligero y bajas perdida por friccin. Reduccin de la dispersin del campo a travs de una mayor rea de laminacin Rodamientos antifriccin de bajo calentamiento bajo ruido y bajas perdidas por friccin. Entre hierro ms estrecho lo que reduce las perdidas magnticas y por friccin. Ncleo estatrico con lminas de hierro-silicio, reduciendo las corrientes de Foucault y las prdidas del campo magntico.Ventajas Los fabricantes dan mayor garanta Mayores ciclos de lubricacin Tolerancia trmica Operacin a elevadas temperaturasFuncionamientoSe podra decir que estos motores du funcin es dar alta eficiencia, por lo tanto La eficiencia de un motor mide la conversin de la energa elctrica en trabajo til.Para aumentar la eficiencia es preciso decir estas propiedades y se clasifican en 5 categoras:Dos de stas son: las prdidas en el hierro del ncleo y las prdidas por resistencia aerodinmica y friccin.Las prdidas en el rotor estn causadas por las corrientes en el mismo y por las prdidas en el hierro.Las prdidas en el hierro del ncleo se deben a la energa requerida para vencer la oposicin del material del ncleo a la variacin de los campos magnticos.Las prdidas por resistencia aerodinmica y por friccin son causadas por la resistencia del aire y por el rozamiento de los cojinetes.Aplicaciones Estos motores se encuentran en las empresas o fabricas muy grandes, esto se debe a sus grandes costos pero al largo del tiempo estos costos se ven reflejados en las ganancias que producen de los mismos.

Motor paso a pasoEl motor paso a paso es un dispositivo electromecnico que convierte una serie de impulsos elctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa que es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control. El motor paso a paso se comporta de la misma manera que un conversor digital-analgico (D/A) y puede ser gobernado por impulsos procedentes de sistemas lgicos.Tipos de motores Los motores paso a paso se dividen en dos categoras principales: de imn permanente y de reluctancia variable. Tambin existe una combinacin de ambos, a los que se les llama hbridos.Los de imn permanente existen dos tipos: los unipolares y bipolares.Motores paso a paso unipolares:Los motores unipolares son relativamente fciles de controlar, gracias a que poseen devanados duplicados. Aunque para facilitar el esquema se dibuja este devanado como una bobina con punto medio, en realidad tienen dos bobinas en cada eje del estator, que estn unidas por extremos opuestos, de tal modo que al ser alimentada una u otra, generan cada una un campo magntico inverso al de la otra.Motores paso a paso bipolares:Los motores bipolares requieren circuitos de control y de potencia ms complejos. Pero en la actualidad esto no es problema, ya que estos circuitos se suelen implementar en un integrado. La configuracin de los motores bipolares requiere que las bobinas reciban corriente en uno y otro sentido, y no solamente un encendido-apagado.

Motores paso a paso de reluctancia variable:Los motores de reluctancia variable son los motores paso a paso ms simples de manejar. Su secuencia se limita a activar cada bobinado en orden, como lo indica la figura.

FuncionamientoBsicamente estos motores estn constituidos normalmente por un rotor sobre el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto nmero de bobinas excitadoras bobinadas en su estator. Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imn permanente. Toda la conmutacin (o excitacin de las bobinas) deber ser externamente manejada por un controlador.

ConstruccinEstos motores se construyen colocando muchas bobinas en forma de crculo. Cuando la corriente pasa a travs de una de las bobinas se concierte en magntico y por lo tanto se mueve el eje del motor a su direccin.

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