Motores de CD

Conversión de energía

Mantenimiento y fallas

Aplicaciones de motores

MOTORES DE CD

Control de motores

Principios básicos

DEFINICION

Fundamentos de los motores

Características de funcionamiento:

Isidro Lozano Carlos 4AM1

Tipos de motores

MOTORES CD

Definicion

Los motores de corriente continua (CD) son dispositivos electromecánicos que convierten energía eléctrica en energía mecánica utilizando corriente continua. Funcionan mediante la interacción de un campo magnético generado por el estator (parte fija) y un campo magnético generado por el rotor (parte móvil) alimentado por la corriente. La conmutación de la corriente en el rotor se realiza mediante un conmutador y escobillas, permitiendo el movimiento continuo del motor. Son apreciados por su control preciso de velocidad y par, siendo comunes en aplicaciones como vehículos eléctricos, maquinaria industrial y sistemas de automatización.

Principios básicos de la corriente continua (CD)

• Conceptos de voltaje, corriente y resistencia: Voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos; la corriente es el flujo de electrones a través de un conductor; la resistencia es la oposición al flujo de corriente.

• Ley de Ohm: Relación fundamental entre voltaje (V), corriente (I) y resistencia (R) expresada como V = IR.

• Circuitos en serie y paralelo: Configuraciones básicas de componentes eléctricos que afectan la distribución de voltaje y corriente.

Fundamentos de los motores de corriente continua:

• Estructura y componentes de un motor de CD: Incluye el estator (parte fija), rotor (parte móvil), conmutador (cambia la dirección de la corriente), y escobillas (conectan el conmutador con el circuito externo).
• Funcionamiento básico de un motor de CD: La corriente a través del rotor genera un campo magnético que interactúa con el campo del estator, produciendo movimiento.
• Diferencias entre motores de CD y motores de corriente alterna (CA): Los motores de CD tienen un control de velocidad más fácil y respuesta rápida, mientras que los motores de CA son más eficientes y duraderos.

Tipos de motores de corriente continua

• Motores de CD con excitación independiente: El campo magnético del estator es alimentado por una fuente externa independiente.

• Motores de CD con excitación serie: El campo y el rotor están conectados en serie, lo que proporciona un alto par de arranque.

• Motores de CD con excitación shunt: El campo y el rotor están conectados en paralelo, ofreciendo una velocidad más constante bajo cargas variables.

• Motores de CD compuestos: Combinan características de motores de excitación serie y shunt para un equilibrio entre par y velocidad

Características de funcionamiento:

• Curvas de par-velocidad: Gráficas que muestran cómo cambia el par con la velocidad en diferentes tipos de motores de CD.

• Eficiencia de los motores de CD: Relación entre la potencia mecánica de salida y la potencia eléctrica de entrada.

• Regulación de velocidad en motores de CD: Métodos para ajustar y controlar la velocidad del motor de CD, importante en muchas aplicaciones industriales.

Control de motores de corriente continua:

• Métodos de control de velocidad: Incluyen la variación de la resistencia en el circuito de armadura, control de la tensión de armadura, y control del campo magnético.

• Controladores PID: Utilizados para mantener la velocidad deseada mediante ajustes continuos basados en el error entre la velocidad deseada y la actual.

• Sistemas de retroalimentación y sensores: Emplean dispositivos como encoders y tacómetros para monitorear y ajustar la velocidad del motor.

Aplicaciones de motores de corriente continua:

• Aplicaciones industriales: Uso en cintas transportadoras, grúas y maquinaria que requiere control preciso de velocidad y posición.

• Aplicaciones en robótica y automatización: Motores de CD son preferidos por su capacidad de respuesta rápida y control fino.

• Aplicaciones en vehículos eléctricos: Utilizados en sistemas de tracción debido a su capacidad de proporcionar un alto par de arranque.

Conversión de energía y eficiencia energética:

• Análisis de pérdidas en motores de CD: Identificación de pérdidas mecánicas y eléctricas, como fricción y resistencia interna.

• Métodos para mejorar la eficiencia energética: Optimización del diseño y uso de controladores electrónicos avanzados.

• Sistemas de recuperación de energía: Técnicas para recuperar y reutilizar la energía, como la frenada regenerativa.

Mantenimiento y fallas comunes en motores de CD

• Diagnóstico de problemas y solución de fallas: Incluye la identificación de problemas como el desgaste de escobillas, conmutador sucio, y sobrecalentamiento.

• Mantenimiento preventivo y correctivo: Prácticas para mantener el motor en buen estado y solucionar problemas cuando ocurren.

• Sustitución de escobillas y otras partes desgastadas: Procedimiento común en el mantenimiento de motores de CD para asegurar un funcionamiento óptimo