DC Motor, How it works?

Summary

Los motores de corriente continua (DC) se encuentran en muchos dispositivos portátiles, automóviles y equipos industriales. En este video, se explica la construcción y operación de estos motores, comenzando con el motor DC más simple. Se describe cómo la interacción de un campo magnético constante y una corriente eléctrica genera movimiento rotacional en la armadura. Además, se abordan tipos de motores DC, como los motores en serie y en paralelo, con sus respectivas ventajas y desventajas. También se menciona el fenómeno de la retroalimentación electromagnética (BACK EMF) y los motores universales que funcionan tanto con corriente alterna como continua.

Takeaways

• 😀 Los motores de corriente continua (DC) se encuentran en electrodomésticos portátiles, automóviles y equipos industriales.
• 😀 El principio básico de un motor DC es el uso de un campo magnético constante del estator y una armadura que gira, conectada a una fuente de corriente continua.
• 😀 La corriente que pasa a través de la armadura induce una fuerza electromagnética según la ley de Lorentz, lo que hace que la armadura gire.
• 😀 El conmutador en el motor DC permite que la corriente fluya en direcciones opuestas en cada lado de la armadura, asegurando que el torque siempre esté en la misma dirección.
• 😀 Cuando la armadura está casi perpendicular al campo magnético, el torque se reduce a cero, lo que puede causar un movimiento irregular del rotor.
• 😀 Para resolver el problema del torque, se añade un bucle adicional a la armadura, lo que permite que siempre haya fuerza motriz.
• 😀 Cuantos más bucles tenga la armadura, más suave será la rotación del motor.
• 😀 En los motores DC prácticos, las armaduras están ajustadas dentro de ranuras con capas de acero de alta permeabilidad, lo que mejora la interacción con el flujo magnético.
• 😀 Los cepillos del conmutador, que están bajo presión por resortes, aseguran el contacto continuo con la fuente de energía.
• 😀 Los motores DC pequeños usan un estator con imanes permanentes, mientras que los motores más grandes utilizan un electroimán alimentado por la misma fuente de corriente continua.
• 😀 Los motores DC pueden tener diferentes configuraciones: en paralelo o en serie. Los motores de serie tienen buen par de arranque, pero su velocidad disminuye con la carga, mientras que los motores en derivación mantienen una velocidad casi constante, independientemente de la carga.

Q & A

¿Qué componentes principales forman un motor de corriente continua (DC)?

Un motor de corriente continua consta de un estator que proporciona un campo magnético constante y un rotor (o armadura) que es una bobina conectada a una fuente de corriente continua a través de un par de anillos conmutadores.

¿Cómo se genera el movimiento en el motor de corriente continua?

Cuando la corriente fluye a través de la bobina del rotor, se induce una fuerza electromagnética sobre ella según la ley de Lorentz, lo que hace que la bobina comience a rotar.

¿Qué función tienen los anillos conmutadores en un motor de corriente continua?

Los anillos conmutadores permiten cambiar la polaridad de la corriente en el rotor para que el torque se mantenga en la misma dirección durante toda la rotación, asegurando un movimiento continuo.

¿Qué sucede cuando la bobina del rotor está casi perpendicular al campo magnético?

Cuando la bobina está casi perpendicular al flujo magnético, la fuerza de torque es casi nula, lo que provoca un movimiento irregular del rotor.

¿Cómo se soluciona el problema de la irregularidad en el movimiento de la bobina?

Se añade un lazo adicional al rotor con un par de conmutadores separados para mantener el torque constante en el sistema, lo que hace que el movimiento del motor sea más suave.

¿Qué materiales se utilizan en la construcción del rotor de un motor DC práctico?

En un motor DC práctico, los lazos del rotor se colocan dentro de ranuras con capas de acero de alta permeabilidad, lo que mejora la interacción con el flujo magnético.

¿Qué tipo de imán se utiliza en los motores DC más grandes?

En los motores DC más grandes, se utiliza un electroimán en lugar de un imán permanente en el estator, ya que proporciona un campo magnético más fuerte y controlable.

¿Qué diferencia existe entre un motor de corriente continua en serie y en paralelo?

Un motor con conexión en serie tiene un buen torque de arranque, pero la velocidad disminuye considerablemente con la carga. En cambio, un motor en paralelo (shunt) tiene un torque de arranque bajo pero mantiene una velocidad casi constante independientemente de la carga.

¿Qué es el 'BACK EMF' en un motor de corriente continua?

El 'BACK EMF' es una fuerza electromotriz interna inducida por la rotación del rotor en el campo magnético, que se opone a la corriente aplicada y reduce la corriente del armadura a medida que la velocidad del motor aumenta.

¿Por qué es necesario un mecanismo de arranque en los motores DC grandes?

Es necesario un mecanismo de arranque en los motores DC grandes para controlar la corriente de entrada, ya que, al arrancar, el 'BACK EMF' es muy bajo, lo que puede causar un aumento excesivo de la corriente y, en consecuencia, dañar el rotor.