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Motor de corriente continua, cómo funciona

Jul 21, 2017

El trabajo

Vamos a empezar con el motor de C.C. más sencillo posible. Parece que, como se muestra en la Fig.1. El estator es un imán permanente y proporciona un campo magnético constante. La armadura, que es la parte giratoria, es una simple bobina.

power flow in automobile

Fig.1 A simplificado D.C motor, que funciona con imanes permanentes

La armadura está conectada a una fuente de energía de CC a través de un par de anillos de conmutador. Cuando la corriente atraviesa la bobina se induce una fuerza electromagnética de acuerdo a laLey de Lorentz, por lo que la bobina comenzará a girar. La fuerza inducida debido a la inducción electromagnética se muestra en 'flechas rojas' de la Fig.2.

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Fig.2 la fuerza electromagnética inducida en las bobinas hacen que la bobina de armadura gire

Usted notará que a medida que la bobina gira, los anillos de conmutador conectan con la fuente de alimentación de polaridad opuesta. Como resultado, en el lado izquierdo de la bobina la electricidad siempre fluirá ' lejos ' y en el lado derecho, electricidad fluirá siempre «hacia». Esto asegura que la acción del esfuerzo de torsión es también en la misma dirección durante el movimiento, por lo que la bobina continúe girando.

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Fig.3 Asegúrese de que los anillos del colector una corriente unidireccional fluye a través de la parte izquierda y derecha de la bobina


Mejorar la acción del esfuerzo de torsión

Pero si observar de cerca la acción del esfuerzo de torsión en la bobina, se dará cuenta que, cuando la bobina es casi perpendicular al flujo magnético, la acción del esfuerzo de torsión se acerca a cero.

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Fig.4 cuando la bobina acerca perpendicularmente al flujo magnético, el esfuerzo de torsión producido se acerca a cero

Como resultado habrá movimiento irregular del rotor, si se ejecuta un motor de DC. ¡Aquí está el truco para superar este problema! Añadir un lazo más al rotor, con un par de conmutador separados para él. En este arreglo cuando el primer lazo está en posición vertical, el segundo bucle se conectará a la fuente de alimentación. Así que una fuerza motriz siempre está presente en el sistema.

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Fig.5 para 2 el arreglo de rotor de bobina, cuando la primera bobina es perpendicular al flujo magnético, la segunda bobina está conectada a la fuente de alimentación

Por otra parte, cuanto más esos lazos, el suavizador será la rotación del motor. En un motor práctico, los lazos de la armadura se caben dentro de las ranuras de las capas de acero altamente permeables. Esto mejorará la interacción de flujo magnético. Resorte colector cepillos ayudan a mantener el contacto con la fuente de alimentación.

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Fig.6 más el número de las bobinas, más suaves será la rotación del motor; para mejorar la interacción de flujo magnético, las bobinas se ponen entre polos de la capa de acero


Uso de electroimán

Un polo del estator de imán permanente se utiliza solamente para motores muy pequeños. Más a menudo se utiliza un electroimán; la bobina de campo del electroimán es alimentada de la misma fuente de DC.

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Fig.7 un electroimán se utiliza la mayor parte del tiempo en el motor de la C.C.

Derivación y motores de la serie

Las bobinas pueden conectarse a los devanados del rotor de 2 formas diferentes; paralelo o en serie. Esto se traduce en 2 diferentes tipos de construcciones motor DC; una desviación y una serie de motores.

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Fig.8 en una bobina del rotor del motor de serie y bobinas del estator están conectadas en serie

El motor arrollado en serie tiene buen par de arranque, pero su velocidad disminuye drásticamente con la carga. Esta naturaleza se muestra en la Fig.8


El motor de derivación tiene un bajo par de arranque, pero es capaz de ejecutar casi a una velocidad constante, independientemente de la carga que actúa sobre el motor. Esta es una operación atractiva característica de un motor de herida de la desviación, la naturaleza de la variación de velocidad-torque se muestra en la figura 10.

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Fig.9 Shunt motor tiene una conexión en paralelo entre el campo y del estator windng

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Fig.10 A shunt motor proporciona una constante velocidad-Torque charactersitcs


El concepto de nuevo E.M.F

A diferencia de los otros motores D.C de máquinas eléctricas exhiben una característica única; la producción de la parte posteriora EMF. Un bucle rotativo en campo magnético producirá un EMF según el principio de inducción electromagnética.

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Fig.11 la espalda E.M.F inducido mucho reduce el flujo de corriente a través de la bobina de armadura

El caso de armadura bucles de rotación también es el mismo. Un EMF interna será inducida que se opone a la tensión de entrada. La parte posteriora EMF reduce armadura actual por una gran cantidad. EMF posterior es proporcional a la velocidad del rotor. En el arranque del motor, parte posteriora EMF es demasiado baja, que así la corriente de armadura llega a ser demasiado alta, conduciendo a agotamiento del rotor. Así un mecanismo de partida adecuado que controla la tensión de entrada es necesario en grandes motores DC.


Una de las variantes interesantes del motor de CC es un motor universal, que es capaz de funcionar con fuentes de energía A.C y D.C. Nos dirigiremos a través de sus características operativas y trabajo en un artículo separado.