Este documento proporciona información sobre los motores de corriente directa en serie. Explica que en estos motores, los devanados de campo consisten en pocas vueltas conectadas en serie con el inducido. Indica que el par inducido es proporcional al cuadrado de la corriente del inducido y que estos motores proporcionan más par por cada amperio que cualquier otro motor de corriente directa. Finalmente, señala que se utilizan en aplicaciones que requieren mucho par, como elevadores y motores para tracción de objetos pesados.

1. Motores de Corriente directa CD
en Serie
Saltillo Coahuila México
Departamento de Ingeniería Eléctrica-Electrónica
M. en C. Saúl Orzúa González
1

2. Motor de CD en Serie
• En este motor sus devanados de campo constan de
pocas vueltas relativamente, conectadas en serie con
el circuito del inducido.
2
Resistencia
equivalente
De la armadura
Resistencia
equivalente
Devanado de
campo en serie
Inductancia del
Devanado de
campo en serie

3. Par Inducido en un Motor en Serie de CD
• Las características de salida de esta motor son muy
diferentes a las de los motores que hemos visto.
• El par inducido de esta máquina está dado por la ecuación,
𝜏𝑖𝑛𝑑 = 𝐾∅𝐼𝐴.
• El flujo en esta máquina es directamente proporcional a la
corriente del inducido, por lo menos hasta antes de la
saturación del núcleo, por lo tanto,
∅ = 𝑐𝐼𝐴 c: cte. de proporcionalidad.
• Entonces,
𝜏𝑖𝑛𝑑 = 𝐾𝑐𝐼𝐴
2
.
• El par inducido es proporcional al cuadrado de la corriente
del inducido (Armadura).
• El motor de CD en Serie, proporciona mas par por cada
Ampere de corriente que cualquier otro motor de CD.
• Se utiliza en aplicaciones que requieren mucho par, como
elevadores y motores para tracción de objetos pesados. 3

4. Características de Salida de un Motor en Serie
de CD
• De acuerdo a la curva de magnetización el flujo está dado por,
∅ = 𝑐𝐼𝐴
• Para deducir la salida también utilizamos la LVK,
𝑉𝑇 = 𝐸𝐴 + 𝐼𝐴(𝑅 𝐴 + 𝑅 𝑠)
• También utilizaremos la ec,
𝐼𝐴 =
𝜏 𝑖𝑛𝑑
𝐾𝑐
• Recordemos que,
𝐸𝐴 = 𝐾∅𝜔 𝑚
• Sustituyendo las ecuaciones en la LVK tenemos que,
𝑉𝑇 = 𝐾∅𝜔 𝑚 +
𝜏 𝑖𝑛𝑑
𝐾𝑐
(𝑅 𝐴 + 𝑅 𝑆)
• Eliminando el flujo a partir de,
𝐼𝐴 =
∅
𝑐
• La ec. del para inducido es,
𝜏𝑖𝑛𝑑 =
𝐾
𝑐
∅2 4

5. Características de Salida de un Motor en Serie de CD
5
Entonces el flujo del motor se pude
expresar por,
∅ =
𝑐
𝐾
𝜏𝑖𝑛𝑑
Sustituyendo las ultimas ecuación en LVK
tendremos,
𝑉𝑇 = 𝐾
𝑐
𝐾
𝜏𝑖𝑛𝑑 𝜔 𝑚 +
𝜏𝑖𝑛𝑑
𝐾𝑐
(𝑅 𝐴 + 𝑅 𝑠)
Despejando 𝜔 𝑚,
𝐾𝑐 𝜏𝑖𝑛𝑑 𝜔 𝑚 = 𝑉𝑇 −
𝑅 𝐴+𝑅 𝑠
𝐾𝑐
𝜏𝑖𝑛𝑑
𝜔 𝑚 =
𝑉 𝑇
𝐾𝑐
1
𝜏 𝑖𝑛𝑑
−
𝑅 𝐴+𝑅 𝑠
𝐾𝑐
Acomodando la variable independiente
𝜏𝑖𝑛𝑑 de una manera que se pueda
entender la función, tenemos
𝜔 𝑚 =
𝑉 𝑇
𝐾𝑐
𝜏−1/2 −
𝑅 𝐴+𝑅 𝑠
𝐾𝑐
Nota: Este motor nunca se debe de
quedar en vacío debido a que se
desbocará, es decir, si su par de carga es
cero su velocidad tenderá a ser muy
grande, observe en la gráfica como a un
par cero la curva es asintótica.
Otro detalle interesante: es que estos
motores proporcionan mucho par, a baja
velocidad (pero con mucho par), observe
la curva.

6. Referencia Consultada:
• Chapman, S. (2012). Máquinas Eléctricas. México: Mc Graw Hill.