Este documento describe los pasos para construir un motor de corriente continua con alumnos de 4o de la ESO. Explica que el proyecto se realizará en el aula y el taller de la escuela industrial. A continuación, detalla los materiales necesarios como madera, hierro, cobre y herramientas. Luego, guía al lector a través de los pasos para construir el motor, incluyendo devanar el cobre, agregar imanes y escobillas, y probar que gire al conectarlo a una batería.

1. MOTOR DE CORRIENTE
CONTINUA

3. El siguiente proyecto está pensado para la construcción de
un motor de corriente continua con los alumnos de cuarto
de la ESO de la escuela industrial en la materia de Física,
se desarrolla a continuación todo el proyecto explicado
paso a paso. Concretamente, el recurso está pensado para
ser realizado en horarios de clase, en el taller y en el aula.
En cuanto a las orientaciones didácticas, simplemente
diremos que este material está pensado como una guía
que debe seguir el alumno paso a paso, para conseguir
construir un motor de corriente continua.

4. Este proyecto surge a partir de la necesidad de elaborar
material didáctico para distintas áreas del colegio,
concretamente para las materias de física, tecnología e
informática, utilizando los recursos disponibles en el taller
del colegio.
Los objetivos que nos propusimos y que dieron lugar
a los materiales que aquí se presentan se podrían
agrupar en:
 Realizar material didáctico para utilizar directamente en el aula con
alumnos .

5.  Aportar material didáctico en soporte fotográfico de los trabajos
realizados, y que puedan ser utilizados tanto por alumnos como por
los profesores como guía.
 Perder el miedo innato que tenemos muchas veces al trabajo con
ciertas herramientas eléctricas y conocer las normas básicas de
seguridad e higiene.
 Conocer todos los recursos disponibles en el colegio para la
elaboración de proyectos (herramientas, máquinas eléctricas, aula
…), de forma que todo el mundo conozca el material existente en los
distintos departamentos y pueda utilizarlos en caso de ser
necesario.
 motivar al los alumnos profesores a la realización de proyectos
educativos de todo tipo , no solo tecnológicos.
 Reutilizar materiales cotidianos para la elaboración de proyectos

6. A continuación, se desarrolla la construcción de un motor
de corriente eléctrica, para su posterior utilización y
construcción con los alumnos.
El problema técnico que hay que abordar consiste en
diseñar, analizar y construir un motor eléctrico de corriente
continua.
Este motor “didáctico”, de corriente continua, permitirá:
Transformar la electricidad en energía mecánica,
mediante el movimiento de giro de un eje.
Analizar y comprender la interacción que se produce
entre un campo magnético y una corriente eléctrica

7. El motor eléctrico debe ser capaz de cumplir las siguientes
especificaciones técnicas.:
 Ha de ser capaz de girar al conectarlo a una batería, aunque
inicialmente se le deba proporcionar el impulso inicial.
 Debe disponer de dos sentidos de giro, en función de cómo se
conecte a los bornes de la batería.
Materiales necesarios
Para construirlo, es preciso reunir, como mínimo, los materiales y
operadores básicos que se citan a continuación. La mayoría de ellos
están disponibles en el taller
 Tablero de madera DM, para la base del motor, con unas dimensiones
aproximadas de 16x10 cm
 Anillos o discos de madera (obtenidos al cortar en secciones una barra
de madera para colgar cortinas) de 3 cm de diámetro.

8.  Hilo de cobre esmaltado, necesitaremos una longitud
aproximada de entre 4 y 5 metros por motor.
 Barras de hierro de 8 mm de diámetro y una longitud
aproximada de 4´2 cm

9.  Tuercas (métrica 4) y arandelas.
 Tornillos y clavos varios
 Cola de contacto
 Regleta de conexiones
 Rotulador permanente
 Varilla roscada
 La chapa de una lata de refresco
 Imanes (se pueden obtener de las
puertas de los armarios de cocina

10. Herramientas
Las herramientas y máquinas que utilizaremos serán, en general,
todas aquellas disponibles en el taller , pero cabe citar las siguientes::
 Instrumentos de medida y de
trazado: regla y escuadra, lápiz
 Destornilladores
 Alicates
 Limas
 Barrena
 Llaves fijas
 Tijera de chapas
 Voltímetro
 Soldador de estaño
 Esmeriladora
 Taladro vertical
 Sierra eléctrica
 Sierra manual
 serrucho

11. Construcción paso a paso
A continuación se detallan los pasos a seguir para la construcción del
motor.
Recopilación del material y herramientas necesarios, es importante
comprobar que se tiene todo el material necesario, en caso contrario
solicitarlo antes de comenzar a construir el motor
 Cortar los discos de madera (reciclados de una barra de cortina)
 Agujerear el centro del disco de madera.

12.  Realizar un agujero en el centro de la barra de hierro (mediante el
taladro vertical), para así poder utilizar la barra de hierro como núcleo
magnético del rotor, al arroyarle el hilo de cobre.
 Medir 10 cm. de varilla roscada

13.  Cortar la varilla roscada con una longitud aproximada de 10 cm; hay que
tener especial cuidado en no doblar la varilla roscada.
 Una vez cortada la varilla roscada, nos hacemos acopio del siguiente
material para seguir: varilla roscada (de 10 cm de longitud), tuercas, y
núcleo de hierro, tal y como aparece en la siguiente imagen.

14.  Pasar la varilla roscada por el centro del núcleo de hierro
 Sujetar con tuercas el núcleo de hierro a la varilla roscada.

15.  Comprobar el perfecto equilibrado del núcleo de hierro sobre la varilla
roscada, girando el núcleo de hierro y comprobando la distancia de los
extremos del núcleo a un punto fijo.
 Si en el paso anterior se comprueba que el núcleo de hierro no esta
perfectamente equilibrado (no esta el agujero en el centro de la barra)
utilizamos la esmeriladora eléctrica para quitar la parte sobrante.

16.  Agarramos el hilo de cobre, entorno a 4 o 5 metros, y elegimos el punto
medio del cable (juntando las dos puntas), de forma que nos queden
entorno a 2 metros hasta los extremos del cable.

17.  Colocamos el punto medio del hilo de cobre sobre el cruce del núcleo de
hierro y la varilla roscada.
 Arrollar hilo de cobre (importante siempre en la misma dirección y dejando
unos 5 cm de cada punta del hilo sin arrollar) alrededor del núcleo de hierro.

18.  Comprobar el funcionamiento del devanado como electroimán, para ello
hay que conectarlo a una fuente de alimentación; de esta forma
comprobamos (si el núcleo esta bien bobinado) como al circular corriente se
comporta como un electroimán atrayendo el hierro. (Ver experimento
electroimán)
 Colocar el disco de madera, para ello introducimos primero una tuerca y
una arandela, a continuación el disco y nuevamente una arandela y una
tuerca, podríamos pensar en utilizar dos tuercas a cada lado del disco de
madera (sistema tuerca contra tuerca) pero hay que disminuir al máximo el
peso del rotor para evitar su rozamiento, por ello en principio únicamente
utilizaríamos un tuerca.

19.  Nos aseguramos de que el disco de madera quede fuertemente sujeto, para
ello apretamos las tuercas contra el disco.
 Medimos sobre la chapa metálica el espesor deseado para la tira de chapa
que recubrirá el disco de madera (aproximadamente 1 centímetro) y lo
marcamos con un destornillador.

20.  Cortamos una tira de chapa (bien de una lata o bien de la disponible en el
taller
 Arrollamos la tira de chapa alrededor del disco de madera (y así conocer su
longitud) a continuación marcamos y cortamos el trozo de chapa resultante
(con una longitud igual a la del disco de madera)

21.  Al anterior trozo de chapa (con una longitud igual a la del disco) le quitamos
aproximadamente entre uno y dos milímetros (para evitar que las dos partes
de chapa se toquen al pegarlas sobre el disco de madera y evitar
cortocircuitar con ello el motor)

22.  El trozo de chapa resultante lo cortamos por la mitad
 Pegamos cada trozo de chapa al disco de madera, (utilizando la cola de
contacto, que debido a su densidad, aplicamos utilizando un destornillador
o similar) con especial cuidado de que no se toquen las dos mitades de
chapa para evitar el cortocircuito del motor.

23.  Esperamos a que se seque la cola de contacto, para ello, sujetamos
fuertemente la chapa al disco de madera hasta que la cola se seque y
queden perfectamente unidas chapa y madera, podemos usar bien un hilo
(como el de cobre) o utilizando el gato de banco

24.  Una vez seca la cola de contacto, lijamos o raspamos la chapa metálica (en
el punto donde colocaremos la soldadura de estaño) así como también
raspamos el hilo de cobre esmaltado para facilitar el contacto eléctrico y la
correcta soldadura

25.  Soldamos cada punta del hilo de cobre (que forma el bobinado del motor) a
cada una de las dos semichapas que envuelven el disco de madera.

26.  Comprobar mediante polímetro digital la correcta conductividad eléctrica de
la soldadura realizada, para ello situamos el polímetro en la posición con
una campanita pintada y pinchamos en las dos delgas y vemos si hay
conductividad (pitido del voltímetro digital)

27.  Comprobar la resistencia mecánica de la soldadura (tirando suavemente del
cobre)
 . Cogemos la base de la madera y marcamos donde irán los listones de
madera que sujetaran el eje del motor.
 . Agujereamos con el taladro vertical para facilitar el atornillado de los
listones a la base de madera

28.  Avellanamos el agujero para que entre perfectamente el tornillo, y
colocamos el tornillo.
 Cortamos los listones de madera, que sujetaran el eje del motor y los
imanes, con una longitud de 3,5 (imanes) y 4,2 cm (eje motor).
 Hacemos un agujero, con el taladro vertical, en los listones de madera (de
4,2 cm) que hemos cortado en el paso anterior, estos agujeros servirán para
sujetar el eje del motor (hacen de cojinete). Para conseguir que todos los
agujeros caigan en el mismo sitio utilizamos, como una especie de molde,
donde insertamos los listones antes de taladrar.

29.  Una vez realizados los agujeros en el paso anterior cogemos la mitad de
ellos y los taladramos por arriba hasta llegar al agujero anterior

30.  Agarramos el formón y hacemos una ranura en la madera, para unir los dos
agujeros, es decir hasta llegar al agujero frontal, de forma que en esa
madera el eje del motor quede visible y sea fácilmente extraíble para poder
hacer las actividades del electroimán o para posibles reparaciones y
ajustes.

31.  Con una barrena agujereamos la base del listón, para facilitar la entrada del
tornillo que lo sujetara a la base de madera

32.  Colocamos estos listones en la base previamente agujereada, primero
medimos y colocamos el del extremo, a continuación introducimos la varilla
roscada (con el disco de madera y el núcleo de hierro) y medimos donde
colocar la siguiente base, para asegurarnos de que así cuadren
perfectamente.
 Colocamos el eje del motor y comprobamos que no tenga mucho
rozamiento al girar (caso de ser necesario agrandamos los agujeros y
colocamos aceite para disminuir el rozamiento)

33.  Lijamos el disco de chapa (que envuelve el disco de madera) para quitarle
el esmalte y facilitar la conducción al rozar con la escobilla. Para hacerlo de
forma rápida introducimos la varilla roscada del eje del rotor en un taladro
manual, y al conectar el taladro el disco con la chapa gira y solo tenemos
que acercar una lija o cepillo para quitar la protección y dejar al descubierto
la chapa.
 Cogemos los listones de 3,5 cm y con el taladro vertical agujereamos su
base para facilitar el atornillado a la base de madera.
 Avellanamos el agujero de los imanes con una broca, para que el tornillo
no sobresalga lo más mínimo y así poder acercar lo máximo posible el
núcleo del rotor (con las bobinas) a los imanes (una vez instalado todo
sobre la base).

34.  Seguidamente cogemos los imanes y los listones de madera, uniéndolos
con un tornillo.
 Marcamos la posición de los listones de madera (con imán) en la placa de
madera DM, de tal forma que estén lo más próximo posible al núcleo
bobinado del motor.

35.  Agujereamos la marca anterior con el taladro vertical
 Por la parte inferior de la placa de madera avellanamos el agujero, para evitar que el
tornillo de unión sobresalga.
 Unimos los listones (con los imanes) y la placa de madera utilizando tornillos.

36.  Cortamos otro trozo de chapa para hacer las escobillas.
 Lijamos el trozo de chapa para quitarle la protección y mejorar la
conductividad.
 Cortamos el trozo de chapa por la mitad
 Agujereamos, con el taladro vertical, cada mitad de chapa haciendo el
agujero en un extremo, para facilitar la entrada del tornillo que la mantendrá
sujeta a la base de madera.

37.  Doblamos la chapa en un extremo (el que tiene el agujero) para conseguir
la forma de la escobilla.
 Colocamos las escobillas en la base de madera de tal forma que toquen el
disco de chapa, a 90 º y sin frenarlo

38.  Atornillamos las escobillas a la base de madera
 Con todos los pasos realizados hasta el momento, la base del motor debe
tener un aspecto como el que se muestra en la siguiente foto.

39.  Cortamos dos trozos de cable de distinto color (Rojo y blanco)
 Pelamos las puntas de los cables
 Soldamos un extremo de cada cable a cada una de las escobillas.
 Colocamos la regleta en la base de madera
 Introducimos la punta no soldada de los cables en la regleta.

40.  Ya podemos conectar el motor a la fuente de alimentación y tras un
pequeño impulso inicial debería empezar a girar.
 En nuestro caso el motor no giraba y hemos tenido que repasar los puntos
más sensibles del motor para conseguir que girara, en concreto hemos
comprobado:
 a. Que las escobillas toquen el disco de chapa.
 b. Que las escobillas no introduzcan demasiado rozamiento.
 c. Que el núcleo de hierro gire sin rozar en los imanes.
 d. Que la fuente de alimentación utilizada proporcione el suficiente
amperaje, no basta con que suministre 9 voltios, debe suministrar los
suficientes amperios.
 e. Que el eje rotor no tenga un excesivo rozamiento con los cojinetes, caso

41. Resumen-Conclusiones
Como se ha comentado, este proyecto esta pensado para realizarse en un
taller, donde dispondremos de todas las herramientas necesarias para la
construcción del motor, de forma que si seguimos los pasos correctamente, al
terminar dispondremos de una maqueta didáctica para comprender el
funcionamiento de los motores de corriente continua.
La realización de este proyecto y la realidad de trabajar en el taller nos ha
llevado a la posibilidad de valorar de una forma más objetiva los trabajos que
se deberán realizar (paso a paso) y a la temporalización que preveamos para
los mismos, que deberá ser conforme a las limitaciones de nuestro trabajo
(alumnos, material, tiempo disponible,…); así por ejemplo, en el día a día
hemos visto como al trabajar distintas personas haciendo el mismo proyecto,
pese a lo que se podría pensar, no siempre se trabaja más rápido, ya que hay
miembros del grupo a los que les cuesta más y hasta que estas personas no
habían terminado un paso (por falta de destreza o porque las herramientas
estaban ocupadas por otra persona), los demás miembros del grupo no podían
adelantar para no dejar rezagados a estos miembros.

42. Así mismo hay que valorar que el trabajo lo hemos realizado en sesiones de
3 horas frente a las sesiones de 50 minutos de que disponen los chavales
que pierden tiempo sacando y guardando el material, por lo que el tiempo útil
de las sesiones se reduce drásticamente.
Valoración de los resultados obtenidos basándose en los objetivos
propuestos.En cuanto a la valoración de los resultados obtenidos hacemos una
valoración muy positiva, ya que hemos elaborado material didáctico que se
podrá utilizar en nuestro día a día en el taller.
FIN