motor de corriente continua

Un motor de CC es cualquiera de una clase de motores eléctricos rotativos que convierte la energía eléctrica de corriente continua en energía mecánica. Los tipos más comunes se basan en las fuerzas producidas por los campos magnéticos. Casi todos los tipos de motores de CC tienen algún mecanismo interno, ya sea electromecánico o electrónico, para cambiar periódicamente la dirección de la corriente en parte del motor.

Los motores de CC fueron la primera forma de motor ampliamente utilizada, ya que podían alimentarse con los sistemas de distribución de energía de iluminación de corriente continua existentes. La velocidad de un motor de CC se puede controlar en un amplio rango, utilizando un voltaje de suministro variable o cambiando la fuerza de la corriente en sus devanados de campo. Los pequeños motores de CC se utilizan en herramientas, juguetes y electrodomésticos. El motor universal puede funcionar con corriente continua, pero es un motor cepillado ligero que se utiliza para herramientas y electrodomésticos portátiles. Los motores de CC más grandes se utilizan actualmente en la propulsión de vehículos eléctricos, elevadores y montacargas, y en accionamientos para trenes de laminación de acero. La llegada de la electrónica de potencia ha hecho posible la sustitución de motores de CC por motores de CA en muchas aplicaciones.

Una bobina de alambre con una corriente que la atraviesa genera un campo electromagnético alineado con el centro de la bobina. La dirección y la magnitud del campo magnético producido por la bobina se pueden cambiar con la dirección y la magnitud de la corriente que fluye a través de ella.

Un motor de CC simple tiene un conjunto estacionario de imanes en el estator y una armadura con uno o más devanados de alambre aislado envueltos alrededor de un núcleo de hierro dulce que concentra el campo magnético. Los devanados suelen tener múltiples vueltas alrededor del núcleo, y en motores grandes puede haber varias rutas de corriente paralelas. Los extremos del devanado del cable están conectados a un conmutador . El conmutador permite que cada bobina del inducido se energice a su vez y conecta las bobinas giratorias con la fuente de alimentación externa a través de escobillas. (Los motores de CC sin escobillas tienen componentes electrónicos que encienden y apagan la corriente CC de cada bobina y no tienen escobillas).

La cantidad total de corriente enviada a la bobina, el tamaño de la bobina y lo que envuelve dictan la fuerza del campo electromagnético creado.

La secuencia de encender o apagar una bobina en particular dicta en qué dirección apuntan los campos electromagnéticos efectivos. Al encender y apagar las bobinas en secuencia, se puede crear un campo magnético giratorio. Estos campos magnéticos giratorios interactúan con los campos magnéticos de los imanes (permanentes o electroimanes ) en la parte estacionaria del motor (estator) para crear un par en la armadura que hace que gire. En algunos diseños de motores de CC, los campos del estator utilizan electroimanes para crear sus campos magnéticos, lo que permite un mayor control sobre el motor.

Funcionamiento de un motor eléctrico cepillado con rotor bipolar (inducido) y estator de imán permanente. "N" y "S" designan polaridades en las caras del eje interior de los imanes ; las caras exteriores tienen polaridades opuestas. Los signos + y - muestran dónde se aplica la corriente CC al conmutador que suministra corriente a las bobinas del inducido

El tren de rodaje de la locomotora de la clase DD1 de Pennsylvania Railroad era un par semipermanentemente acoplado de motores de locomotora eléctrica de corriente continua de tercer carril construidos para la electrificación inicial del ferrocarril en el área de Nueva York cuando las locomotoras de vapor estaban prohibidas en la ciudad (la cabina de la locomotora se eliminó aquí).

Un motor eléctrico de CC cepillado que genera un par a partir de una fuente de alimentación de CC mediante el uso de una conmutación mecánica interna. Los imanes permanentes estacionarios forman el campo del estator. El par se produce por el principio de que cualquier conductor portador de corriente colocado dentro de un campo magnético externo experimenta una fuerza, conocida como fuerza de Lorentz. En un motor, la magnitud de esta fuerza de Lorentz (un vector representado por la flecha verde), y por lo tanto el par de salida, es una función del ángulo del rotor, lo que lleva a un fenómeno conocido como rizado de par ) Ya que este es un motor de dos polos , el conmutador consta de un anillo partido, de modo que la corriente se invierte cada media vuelta (180 grados).

Una bobina de campo puede conectarse en derivación, en serie o en combinación con la armadura de una máquina de CC (motor o generador)