Motor de Corriente Continua: Funcionamiento y Tipos [Bien Explicado] 👌

Potencia hp

11 Mar 202112:06

Summary

TLDREn este video de 'Potencia', se explora el funcionamiento y los distintos tipos de motores de corriente continua (CC). Se ilustra cómo los motores eléctricos convierten energía eléctrica en energía cinética mediante la interacción de campos magnéticos. Se destacan motores de imanes permanentes y electroimanes, y se explica cómo se realizan cambios de polaridad para lograr movimiento continuo. Se clasifican los motores de CC según su excitación: en serie, con alto torque inicial pero sin estabilidad a alta velocidad; en paralelo, con buena regulación de velocidad y sin carga estable; y con excitación compuesta, que combina las mejores características de los anteriores. Se utiliza MATLAB Simulink para simular y comparar el rendimiento de estos motores, mostrando gráficas de velocidad y torque. El video invita a aprender más sobre la electricidad y la mecánica a través de cursos y tutoriales.

Takeaways

😀 Un motor eléctrico transforma energía eléctrica en energía cinética, es decir, en movimiento rotativo.
🔌 Los motores eléctricos se dividen en motores de corriente continua (CC), de corriente alterna (CA) y universales.
🌀 Los motores funcionan a través de la interacción de campos magnéticos, usando imanes permanentes o electroimanes.
🧲 Los motores de corriente continua con escobillas utilizan un electroimán como rotor, lo que permite cambiar su polaridad.
🔄 Los motores de imanes permanentes tienen un estator compuesto por imanes permanentes y no requieren cambio de polaridad.
🔗 Los motores de corriente continua se clasifican según su excitación: en serie, en paralelo o con excitación compuesta.
🚀 Los motores en serie tienen un alto torque de arranque pero su velocidad no es estable y pueden alcanzar velocidades peligrosas sin carga.
🔄 Los motores en paralelo ofrecen una buena regulación de velocidad y una velocidad sin carga estable, sin riesgo de embalaje.
💪 Los motores con excitación compuesta combinan características de los motores en serie y en paralelo, con torque de arranque elevado y buena regulación de velocidad.
🔌 Los motores con excitación independiente se alimentan al rotor y al estator de manera independiente.
🛠️ MATLAB Simulink es una herramienta de simulación que permite probar y comparar el funcionamiento de diferentes tipos de motores sin necesidad de tenerlos físicamente.

Q & A

¿Qué es un motor eléctrico y cuál es su función principal?
-Un motor eléctrico es una máquina que transforma la energía eléctrica en energía cinética, es decir, en energía de movimiento o rotación.
¿Cuáles son las dos divisiones principales de los motores eléctricos según el tipo de corriente que utilizan?
-Los motores eléctricos se dividen principalmente en motores de corriente continua (también conocidos como motores de corriente directa o DC) y motores de corriente alterna (AC).
¿Cómo funcionan los motores de corriente continua en términos de campos magnéticos?
-Los motores de corriente continua funcionan a través de la interacción de campos magnéticos. La polaridad de los electroimanes cambia para mantener el movimiento continuo del rotor.
¿Qué son los escobillas y qué función desempeñan en los motores de corriente continua?
-Las escobillas son dispositivos que cambian la polaridad de un electroimán en los motores de corriente continua, permitiendo que el rotor gire indefinidamente.
¿Qué se entiende por motores de imanes permanentes y cómo se diferencian de los motores con electroimanes?
-Los motores de imanes permanentes tienen imanes permanentes en el estator, que no cambian de polaridad, a diferencia de los motores con electroimanes, donde los electroimanes pueden cambiar de polaridad mediante el cambio de la corriente de alimentación.
¿Cómo se clasifican los motores de corriente continua según su excitación?
-Los motores de corriente continua se clasifican según su excitación en motores con excitación en serie, en paralelo o en derivación, y motores con excitación compuesta o independiente.
¿Cuál es la principal característica de los motores de corriente continua con excitación en serie?
-Los motores de corriente continua con excitación en serie tienen un alto torque de arranque y funcionan a bajas velocidades, pero su velocidad cae rápidamente conforme aumenta la velocidad.
¿Qué es MATLAB Simulink y cómo se utiliza en el contexto de este video?
-MATLAB Simulink es una herramienta de simulación que permite simular motores reales y observar sus características como el torque y la velocidad sin necesidad de tener el motor físico.
¿Qué problemas pueden surgir si un motor de corriente continua con excitación en serie opera sin carga?
-Si un motor de corriente continua con excitación en serie opera sin carga, puede sufrir de embalaje, alcanzando velocidades muy altas que pueden dañar o destruir el motor.
¿Cómo se compara el rendimiento de un motor de corriente continua con excitación en serie con uno con excitación en paralelo?
-Un motor con excitación en serie alcanza una velocidad más alta en poco tiempo pero con tendencia a aumentar, mientras que un motor con excitación en paralelo mantiene una velocidad constante y estable sin embalaje.
¿Qué ventajas ofrecen los motores de corriente continua con excitación compuesta o independiente?
-Los motores de corriente continua con excitación compuesta ofrecen un torque de arranque elevado, buena regulación de velocidad y una velocidad sin carga estable, mientras que los motores con excitación independiente se alimentan al rotor y al estator de manera independiente.

Outlines

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🔌 Funcionamiento y tipos de motores de corriente continua

El primer párrafo explica el concepto básico de un motor eléctrico, que transforma energía eléctrica en energía cinética, es decir, movimiento rotativo. Seguidamente, se detalla que los motores eléctricos se dividen en corriente continua (DC), corriente alterna (AC) y universales. El foco del video es en los motores de corriente continua, que funcionan a través de la interacción de campos magnéticos. Se ilustra cómo los imanes permanentes y los electroimanes interactúan para mover un rotor. Se menciona el uso de escobillas para cambiar la polaridad del electroimán y se describen los motores de imanes permanentes, donde el estator está compuesto por imanes permanentes. También se tocan otros tipos de motores de corriente continua con electroimanes en el estator. Seguidamente, se clasifica a los motores de corriente continua según su excitación: en serie, donde el bobinado del extractor y el rotor están conectados en serie, resultando en un alto torque de arranque pero una caída rápida del torque con la velocidad, y sin una velocidad sin carga estable, lo que los hace propensos al embalaje. Se menciona el uso de MATLAB Simulink para simular motores, iniciando con la simulación de un motor de corriente continua con excitación en serie, observando el torque y la velocidad sin carga.

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🔧 Simulación y características de motores de corriente continua

En el segundo párrafo, se continúa la simulación de motores de corriente continua con excitación en serie utilizando MATLAB Simulink. Se establece la conexión en serie del estator y el rotor, y se prueba el motor sin carga, observando cómo la velocidad aumenta rápidamente y el torque de arranque es alto pero disminuye con el tiempo. Se ilustra cómo los motores pequeños no suelen tener problemas de embalaje, pero en motores grandes, el riesgo es mayor. Se compara con motores de corriente continua con excitación en paralelo o derivación, que tienen un torque de arranque menor pero una buena regulación de velocidad y una velocidad sin carga estable. Se procede a conectar un motor en paralelo y se muestra que su velocidad no aumenta incontrolablemente como en el caso del motor en serie, sino que se mantiene en un límite superior. Se incluye una comparación gráfica de la velocidad y el torque entre los motores en serie y en derivación, resaltando la estabilidad del torque en el último.

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🛠 Motores de excitación compuesta e independiente

El tercer párrafo concluye la explicación de los motores de corriente continua abordando los motores de excitación compuesta, que son comunes en la industria y combinan las mejores características de los motores en serie y en derivación: un alto torque de arranque, buena regulación de velocidad y una velocidad sin carga estable. Finalmente, se mencionan los motores con excitación independiente, donde el rotor y el estator son alimentados de manera independiente. El video termina con una promoción del curso 'La Biblia del Simulink' para aquellos interesados en aprender a usar esta herramienta y hacer proyectos similares, y se anima a los espectadores a seguir el canal para recibir más contenido educativo.

Mindmap

Keywords

💡Motor eléctrico

Un motor eléctrico es una máquina que convierte energía eléctrica en energía cinética, es decir, en movimiento rotativo. Es el núcleo del video, ya que se discuten diferentes tipos y su funcionamiento. Por ejemplo, el script menciona que 'un motor eléctrico es una máquina destinada a transformar la energía eléctrica en energía cinética'.

💡Corriente continua

La corriente continua, también conocida como corriente directa (DC), es la forma de flujo de electricidad que se mantiene constante en un motor de corriente continua. El video se centra en los motores de corriente continua, donde se describe que 'se dividen en motores de corriente continua o también llamados motores de corriente directa'.

💡Campos magnéticos

Los campos magnéticos son fundamentales para el funcionamiento de los motores eléctricos, ya que la interacción entre ellos produce movimiento. En el script se ilustra cómo 'funcionan a través de la interacción de campos magnéticos', mostrando cómo los imanes se atraen o repelen para mover el rotor.

💡Rotor

El rotor es la parte móvil de un motor que gira para producir movimiento. El script explica que 'el imán central al cual llamaremos rotor gire indefinidamente', y se relaciona con el cambio de polos para el funcionamiento del motor.

💡Escobillas

Las escobillas son componentes eléctricas que cambian la polaridad de un electroimán, lo que permite el movimiento continuo del rotor. En el video, se menciona que 'para hacer el cambio de polos en motores reales de corriente continua se utilizan escobillas'.

💡Electroimán

Un electroimán es un tipo de imán que su polaridad puede ser cambiada mediante el flujo de corriente eléctrica. En el contexto del video, 'estos motores usan un electroimán como rotor y no un imán permanente', lo que permite su funcionamiento dinámico.

💡Excitación en serie

La excitación en serie se refiere a la conexión eléctrica entre el rotor y el estator de un motor de corriente continua. El script describe que 'en el motor de corriente continua con excitación en serie en el que el bobinado del extractor y el rotor se conectan uno después de otro, es decir, en serie'.

💡Torque de arranque

El torque de arranque es la fuerza de inicio que un motor puede generar. En el video, se destaca que los motores con excitación en serie tienen 'un alto torque de arranque y a bajas velocidades', lo que es crucial para aplicaciones que requieren movimiento inmediato con carga.

💡Simulink

Simulink es una herramienta de simulación de sistemas dinámicos de MATLAB, utilizada en el video para simular el funcionamiento de motores eléctricos. El script menciona que 'utilizaremos una herramienta de simulación llamada matlab simulink' para probar el comportamiento de los motores.

💡Conexiones en paralelo

La conexión en paralelo es una forma de conectar los componentes eléctricos, donde los terminales positivos se unen y los negativos también. El video explica que 'en la conexión en paralelo o también llamada conexión en derivación, el par de arranque es mucho menor que el motor en serie', lo que afecta la velocidad y el torque del motor.

Highlights

Un motor eléctrico transforma energía eléctrica en energía cinética o movimiento rotativo.

Los motores eléctricos se dividen en de corriente continua (CC), de corriente alterna (CA) y universales.

Funcionan a través de la interacción de campos magnéticos.

Los imanes permanentes no cambian de polaridad, a diferencia de los electroimanes.

Los motores de corriente continua con escobillas utilizan un electroimán como rotor.

Motores de imanes permanentes tienen un estator compuesto por imanes permanentes.

Los motores de corriente continua se clasifican según su excitación: en serie, en paralelo y compuesta.

El motor en serie tiene alto torque de arranque pero cae rápidamente con la velocidad.

Los motores en serie no pueden funcionar en vacío debido al riesgo de embalaje.

Se puede simular el funcionamiento de motores usando MATLAB Simulink.

El motor en serie alcanza velocidades muy altas en funcionamiento en vacío.

Los motores en paralelo tienen una buena regulación de velocidad y no sufren de embalaje.

La conexión en paralelo implica conectar positivo con positivo y negativo con negativo.

Los motores de excitación compuesta combinan características de los motores en serie y en paralelo.

Los motores con excitación independiente se alimentan al rotor y al estator de manera independiente.

La herramienta Simulink es útil para entender la electricidad y la mecánica.

El curso 'La Biblia del Simulink' enseña a usar esta herramienta desde principiante a experto.