Introducción a los motores dc (motores de corriente continua). Extracto de curso completo sobre motores de continua

1. maxon DC motor
motor DC de imanes permanentes con
bobinado sin hierro
 Diseño, Características
 Estator: Circuito magnético
 Rotor: Bobinado y paso de corriente
 Principio de funcionamiento
 Conmutación: Escobillas grafito, escobillas metal precioso
 Vida útil, rodamientos

2. Diseño motor DC
Convencional, rotor con hierro
Rotor sin hierro
maxon
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3. Motor DC rotor sin hierro (maxon RE 35)
bobinado sin junta
placa hierro
eje rod. bolas
colector
escobillas
conexiones el.
brida
carcasa
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(retorno magnético)
rod. bolas colector
imán permanente
junta (en verde)

4. Ventajas del rotor sin hierro:
 Ausencia de par de retención
 Baja inductancia
 No hay pérdidas en el hierro
 Diseño compacto
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5. Motor dc: maxon motor DC
motor RE
 imán NdFeB
 escobillas grafito
 rod. a bolas
motor A-max
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 imán AlNiCo
 escob. metal precioso
 cojinetes sinterizados

6. Familias maxon DC motor
 motores RE
– potencia optimizada
– Motor DC altas prestaciones con imanes
NdFeB
– altos pares y velocidades ∅ 6 - 65mm
 motores A-max
– excelente relación precio-prestaciones
– Motor DC con imán AlNiCo ∅ 12 - 32mm
 motores RE-max
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– prestaciones entre RE y A-max
∅ 13 - 29mm

7. Estator – el circuito magnético
Imán permanente:
produce el campo magnético
con sus polos norte y sur en
lados opuestos.
Entrehierro:
a mayor entrehierro menor
campo magnético
Carcasa:
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sirve de retorno magnético
hecha de acero magnét.(hierro)
cuía el campo magnético

8. Rotor y bobinado
colector delgas
delgas
placa colector pegamento
conex.
eje bobinado
conexiones eje
bobinado estriado
Placa
bobinado colector
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bobinado

9. Par y corriente: kM
Sentido de la corriente hacia la brida fuerzas:
fuerza en el hilo conductor de
campo corriente dentro del campo
fuerza magnético magnético
par:
suma de todas las fuerzas a
una distancia del eje de giro
parámetros que influyen:
geometría
densidad de flujo
número de espiras diseño
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fuerza
=> kM = constante de par
M = kM ⋅ I
sentido de la corriente hacia las escobillas I = corriente Aplicación

10. Sistemas de conmutación DC
Grafito
 escobilla de grafito con 50% de
cobre
 El cobre reduce la resistencia de
contacto y de la escobilla
 Colector de aleación de cobre
 El grafito actúa como lubricante
 Sistema con muelle (esquema)
Metal precioso
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 escobilla de bronce con una capa de plata
 colector de aleación de plata
 mínima resistencia de contacto y de la escobilla
(50 mΩ)
 CLL para una vida en servicio más larga

11. Conmutación DC: rotores
grafito
glass fibre bondage
colector cobre
Metal precioso Disco CLL
eje pasante
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colector plata tape bondage

12. Escobillas metal precioso: CLL
el problema
se genera chispa
el colector se
desgasta
después
corto circuito
colector
soluciones
- condensadores entre delgas C
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consecutivas C
- La energía se desvía al C
condensador: no se produce
chispa disco CLL
RS

13. Conmutación DC: Características
Grafito Metal precioso
 muy adecuadas para altas  muy adecuadas para corrientes y
corrientes con altos picos voltajes bajos
 muy adecuadas para  muy adecuadas para aplicaciones
arranques/paradas y inverisones con giro continuado
de giro  motores más pequeños
 motores grandes (>aprox. 10 W)  fricción muy baja
 fricción y corriente en vacío más  bajo ruido audible
altas
 baja emisión electromagnética
 menos adecuadas para corrientes
bajas  rentables
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 ruido audible más alto  menos adecuadas para altas
corrientes o picos
 mayor emisión electromagnética
 menos adecuadas para
 coste más elevado inversiones de giro

14. Vida útil, rodamientos
Vida útil Factores que influyen
 No es posible definir con precisión  carga eléctrica:
 Promedio: 1'000 - 3'000 horas altas corrientes = alta
 Bajo condiciones extremas: electroerosión (chispa)
menos de 100 horas  velocidad:
 Bajo condiciones favorables: más a mayor velocidad = mayor
de 20'000 horas desgaste mecánico
 modo de funcionamiento:
giro continuo
arranque/parada
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inversiones giro = reducción vida
use escobillas de grafito y
útil
rodamientos a bolas en
los casos más exigentes  temperatura
 humedad del aire
 carga en el eje (rodamiento)