Sierra Valdivia Bryan Alonozo-motor De Corriente Directa.docx

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA, MECÁNICA ELECTRICA Y MECATRÓNICA

“FÍSICA:ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO”

I.

TEMA

:

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN: MOTOR DE

CORRIENTE DIRECTA

II. III.

PROFESOR

:

RUBEL DORJIN LINARES MÁLAGA

ALUMNO

:

SIERRA VALDIVIA BRYAN ALONZO

2019

TEMA: MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA O CONTINUA: PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Y CARACTERISTICAS DEFINICIÓN El motor eléctrico permite la transformación de energía eléctrica en energía mecánica, esto se logra mediante la rotación de un campo magnético alrededor de una espira o bobinado que toma diferentes formas. Al pasar la corriente eléctrica por la bobina ésta se comporta como un imán cuyos polos se rechazan o atraen con el imán que se encuentra en la parte inferior; al dar media vuelta el paso de corriente se interrumpe y la bobina deja de comportarse como imán pero por inercia se sigue moviendo hasta que da otra media vuelta y la corriente pasa nuevamente repitiéndose el ciclo haciendo que el motor rote constantemente. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO El principio de funcionamiento de los motores eléctricos de corriente directa o continua se basa en la repulsión que ejercen los polos magnéticos de un imán permanente cuando, de acuerdo con la Ley de Lorenz, interactúan con los polos magnéticos de un electroimán que se encuentra montado en un eje. Este electroimán se denomina “rotor” y su eje le permite girar libremente entre los polos magnéticos norte y sur del imán permanente situado dentro de la

carcasa

o

cuerpo

del

motor.

Cuando la corriente eléctrica circula por la bobina de este electroimán giratorio, el campo electromagnético que se genera interactúa con el campo magnético del imán permanente. Si los polos del imán permanente y del electroimán giratorio coinciden, se produce un rechazo y un torque magnético o par de fuerza que provoca que el rotor rompa la inercia y comience a girar sobre su eje en el mismo sentido de las manecillas del reloj en unos casos, o en sentido contrario, de acuerdo con la forma que se encuentre conectada al circuito la pila o la batería. Los motores y los generadores de corriente continua están constituidos esencialmente por los mismos elementos, diferenciándose únicamente en la forma de utilización. Por reversibilidad entre el motor y el generador se entiende que si se hace girar el rotor, se produce en el devanado inducido una fuerza electromotriz capaz de transformarse en

energía eléctrica. En cambio, si se aplica una tensión continua al devanado inducido del generador a través del colector delga, el comportamiento de la máquina ahora es de motor, capaz de transformar la fuerza contra electromotriz en energía mecánica. En ambos casos el inducido está sometido a la acción del campo magnético del inductor principal en el estator. APLICACIÓN La aplicación de los motores de corriente directa abarca muchos campos puesto que al ser muy versátil destacándose           

Bombas de pistón Pares de ficción Tornos Trituradoras Maquinas textiles Gañidos y grúas Vehículos de tracción Prensas Máquinas de papel Industria química y petroquímica Industria siderúrgica

IMPORTANCIA DE SU ESPECIALIDAD EN EL TEMA MENCIONADO. Como vemos esta motor está orientado para generar un par motor que es energía mecánica el cual se utiliza en la industria los hogares y aunque es de mucha ayuda tiene ciertas desventajas puesto que al generar constantemente movimiento genera desgaste y está expuesto a esfuerzos por lo que su mantenimiento es tedioso y costoso dependiendo de la clase Las ventajas de los motores DC incluyen un excelente control de la velocidad y la capacidad de proporcionar alto par a bajas velocidades. Sin embargo, una mayoría de los motores DC usan escobillas para transferir energía eléctrica al rotor del motor. Los ensamblajes con escobillas no solamente requieren motores más grandes, sino que también se incrementan los requerimientos de mantenimiento. Cuando se desgastan las escobillas, se requiere mantenimiento y se genera polvo de carbón. Las escobillas son también sensibles a la contaminación, especialmente en máquinas que contienen materiales de silicona, y deben ser reemplazados periódicamente. Ya que la energía eléctrica se suministra como corriente alterna, se requiere un equipo adicional que genere energía DC, tal como un equipo motor generador o un sistema rectificador. Si se utilizan baterías, podemos obtener la energía directamente de ellas. Aunque estas aplicaciones son algo especializadas, se están incrementando ya que la industria cada vez es más sensible a los problemas de calidad de la energía y a los altos costes de la interrupción en la producción. OBJETIVO

Informar sobre los motores de corriente directa o continua detallando su función tipos y aplicación ALCANCES Y APORTES DEL TEMA INVESTIGADO Hay cuatro clases principales de motores de corriente continua: devanado serie, devanado shunt, devanado continuo y magnetismo permanente. Los devanado serie, devanado shunt, y motores de devanado compuesto todos requieren escobillas para suministrar corriente al estator. Las diferencias entre estos motores se basan en cómo el estator y el rotor se conectan. Motor serie: En un motor serie, como su nombre indica, el estator y el rotor se conectan en serie y la misma corriente pasa a través de ambos. En esta configuración, el par se incrementa en proporción al cuadrado del incremento de la corriente. Esta relación es verdad hasta que se alcanza la resistencia del motor, una condición conocida como saturación. Más allá de la saturación, cualquier incremento de carga es directamente proporcional al incremento de la corriente. Motor Shunt: En un motor shunt, los circuitos del rotor y el estator se conectan en paralelo. El par y la velocidad de estos motores son relativamente independientes de la carga. Consecuentemente, ajustando los controles de la resistencia del estator y la resistencia del campo magnético, se obtiene un control relativamente exacto de la velocidad del motor. Motor compuesto: Un motor compuesto es una combinación de un motor serie y un motor shunt. Tiene dos ramales de circuitos básicos; una envolvente del circuito alrededor del estator, y el otro es un circuito serie que incluye tanto estator como rotor. Una característica de operación clave de este tipo de motor es que puede manejar un incremento repentino de las cargas sin un gran cambio en la velocidad. Magnetismo permanente (PM): Los motores de magnetismo permanente dependen del magnetismo inherente de los materiales – tales como aleaciones de cobalto, níquel, acero y titanio – para crear un campo magnético con motores que pueden tener hasta 600 HP. Pueden construirse de varias formas diferentes, y en algunas versiones operan con corriente AC. Sin embargo, la mayoría de los motores PM son de tipo DC sin escobillas. Un motor conmutado electrónicamente (ECM) es un tipo de motor sin escobillas que tiene control del par y velocidad. ECMs puede usar corriente alterna monofásica y convertirla en operación trifásica. Y ellos usan sensor de fuerza electromagnética para determinar la posición del rotor y realizar la función de conmutación. Debido a su diseño, ECMs no presentan el desgaste de escobillas y ruido asociado a los motores DC típicos. CONCLUSIONES 

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Los motores y generadores de corriente continua juegan un papel importante en la industria y el hogar, ya sea como un elemento para producir trabajo mecánico o para producir energía eléctrica, aunque vale la pena recalcar que comparándolos con los que trabajan en base a corriente alterna tienen menor demanda en el mercado. Desde el punto de vista mecánico, no existe diferencia alguna entre los motores y los generadores de corriente continua.

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Debido a las características inherentes de los materiales de aislamiento, las temperaturas anormalmente altas acortarán la vida útil de funcionamiento de los motores y generadores, razón por la cual necesitan un monitoreo periódico de ellos con el fin de optimizar su funcionamiento y economizar recursos El estudio de las máquinas eléctricas de corriente continua es de vital importancia en la ingeniería mecánica (a pesar que es un campo de la ingeniería eléctrica) pues éstas máquinas están presentes en muchos proyectos y dispositivos mecánicos, y es necesario conocer sus principios de funcionamiento para brindar un adecuado mantenimiento ya sea preventivo o correctivo.

BIBLIOGRAFÍA [1]. CHAPMAN, STEPHEN. MÁQUINAS ELÉCTRICAS, MÉXICO, EDITORIAL MC GRAW-HILL, AÑO 2004. [2]. http://proton.ucting.udg.mx/dpto/tesis/quetzal/CAPITUL4.html [3]. http://www.walter-fendt.de/ph11s/generator_s.htm [4]. http://www.vc.ehu.es/ierwww/maquinas%20el%E9ctricas%20I%20febrero202001.p df [5]. SYED A, NASAR. MÁQUINAS ELÉCTRICAS YELECTROMECÁNICAS. EDITORIAL MCGRAW-HILL,MÉXICO [6]. MÁQUINAS ELÉCTRICAS Y TRANSFORMADORES, KOSOW