El documento proporciona información sobre un curso de reparación de motores de corriente directa de 80 horas. Explica los pasos del proceso de reparación incluyendo verificación de datos, desarmado, limpieza, pruebas y rehabilitación de componentes, ensamble y pruebas funcionales. También incluye información sobre el funcionamiento básico de los motores de corriente directa, incluyendo campos magnéticos, flujo de corriente, movimiento inducido y el papel del conmutador.

1. NOMBRE DEL CURSO: REPARACIÓN DE MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA.INSTRUCTOR:ING. RODRIGO ALFARO ROBLES.

2. REPARACIÓN DE MOTORES CORRIENTE DIRECTATEMARIO:VERIFICACIÓN DE DATOSDESENSAMBLELIMPIEZAPROCESO DE SECADOVERIFICACIÓN DE ESTADO FÍSICO DE COMPONENTESPRUEBAS DE ACEPTACIÓN EN DEVANADOS Y PARTES MECÁNICASREHABILITACIÓN DE COMPONENTESBOBINASPARTES MECÁNICASVERIFICACIÓN DE PARTES REHABILITADASAPARATOS DE MEDICIÓN ELÉCTRICAINSTRUMENTOS DE MEDICIÓNPROCESO DE SECADOBARNIZADOCOCIMIENTO DE BARNIZENSAMBLEPRUEBAS FUNCIONALESPINTURAPRECAUCIONES DE SEGURIDAD EN LOS TRABAJOS DE REPARACIÓNTOTAL : 80 HRS.

3. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE CORRIENTE DIRECTA ( C.D. ) PARA ENTENDER LA TEORÍA DE LOS MOTORES, NECESITAMOS VER LOS PRINCIPIOS BÁSICOS DE LOS CAMPOS MAGNÉTICOS, FLUJO DE CORRIENTE Y MOVIMIENTO INDUCIDO. NOTA: EXISTEN DOS TEORÍAS EN CUANTO AL FLUJO DE LA CORRIENTE. LA TEORÍA DEL FLUJO DE ELECTRONES ESTABLECE QUE LA CORRIENTE FLUJO DESDE EL NEGATIVO HACIA EL POSITIVO. LA TEORÍA DEL FLUJO CONVENCIONAL ESTABLECE QUE LA CORRIENTE FLUJO DEL POSITIVO AL NEGATIVO. CAMPOS MAGNÉTICOS ENTRE LOS POLOS DE UN IMÁN EXISTE UN CAMPO MAGNÉTICO. LA DIRECCIÓN DE UN CAMPO MAGNÉTICO SE CONOCE COMO FLUJO MAGNÉTICO. EL FLUJO MAGNÉTICO SE DESPLAZA DEL POLO NORTE AL POLO SUR, COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA 2. FIGURA 2. LAS LÍNEAS DE FLUJO MAGNÉTICO FLUYEN DEL POLO NORTE AL POLO SUR. FLUJO DE CORRIENTE A CONTINUACIÓN VAMOS A CONSIDERAR UN ALAMBRE (CONDUCTOR) QUE LLEVA UNA CORRIENTE ELÉCTRICA. UN CAMPO MAGNÉTICO RODEA EL ALAMBRE, COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA 3. FIGURA 3. REGLA DE FLUJO DE LA MANO IZQUIERDA: LAS LÍNEAS DE FLUJO MAGNÉTICO RODEAN UN CONDUCTOR. LA COMPRENSIÓN DE LA DIRECCIÓN DEL FLUJO MAGNÉTICO ALREDEDOR DE UN CONDUCTOR ES UN ASPECTO ESENCIAL PARA ENTENDER EL MOVIMIENTO DEL MOTOR. LA DIRECCIÓN DEL FLUJO MAGNÉTICO PUEDE SER DETERMINADA EMPLEANDO LA REGLA DE FLUJO DE LA MANO IZQUIERDA.

4. LOS DOS CAMPOS MAGNÉTICOS SON DISTORSIONADOS. UNA FUERZA DE ROTACIÓN O PAR, ACTÚA SOBRE EL DEVANADO. LAS LÍNEAS DE FUERZA ACTÚAN COMO BANDAS ELÁSTICAS ESTIRADAS QUE TIENDEN A CONTRAERSE. EL RESULTADO ES QUE LA ARMADURA GIRA EN UNA DIRECCIÓN CONTRARIA A LAS MANECILLAS DEL RELOJ. LA FIGURA 7 ILUSTRA UNA VISTA EN CORTE TRANSVERSAL DEL MOVIMIENTO INDUCIDO. FIGURA 7. CREACIÓN DE PAR: SECCIÓN TRANSVERSAL LA INTERACCIÓN ENTRE LOS DOS CAMPOS MAGNÉTICOS PROVOCA UN DOBLADO DE LAS LÍNEAS DE FUERZA. CUANDO LAS LÍNEAS SE ENDEREZAN, PROVOCAN LA ROTACIÓN DE LA ARMADURA. EL CONDUCTOR DE LA IZQUIERDA (AB) ES FORZADO HACIA ABAJO Y EL CONDUCTOR DE LA DERECHA (CD) ES FORZADO HACIA ARRIBA, PROVOCANDO UNA ROTACIÓN EN SENTIDO OPUESTO A LAS MANECILLAS DEL RELOJ. El CONMUTADOR COMO HEMOS MENCIONADO ANTES, CUANDO LA ARMADURA ESTÁ COLOCADA DE TAL MANERA QUE LOS LADOS DEL DEVANADO ESTÉN A ÁNGULOS RECTOS CON RELACIÓN AL CAMPO MAGNÉTICO, SE EJERCE UNA FUERZA DE ROTACIÓN. PERO ¿QUÉ PASA CUANDO EL DEVANADO GIRA 180°? SURGE UN PROBLEMA AQUÍ. EL CAMPO MAGNÉTICO EN EL CONDUCTOR ESTÁ AHORA OPUESTO AL CAMPO MAGNÉTICO DEL CAMPO, Y ESTO TIENDE A EMPUJAR LA ARMADURA DE REGRESO SUSPENDIENDO EL MOVIMIENTO DE ROTACIÓN. PARA RESOLVER ESTE PROBLEMA, SE DEBE EMPLEAR UN MÉTODO PARA REVERTIR LA CORRIENTE EN LA ARMADURA CADA MEDIA ROTACIÓN, DE TAL MANERA QUE LOS CAMPOS MAGNÉTICOS SIGAN FUNCIONANDO JUNTOS PARA MANTENER UNA ROTACIÓN POSITIVA. UN DISPOSITIVO LLAMADO CONMUTADOR EFECTÚA ESTA TAREA. DOS CEPILLOS ESTACIONARIOS, UNO QUE RECIBE UNA CORRIENTE CD POSITIVA Y EL OTRO QUE RECIBE UNA CORRIENTE CD NEGATIVA, SUMINISTRAN CORRIENTE A LOS DOS SEGMENTOS ROTATORIOS DEL CONMUTADOR, CONFORME LA ARMADURA Y EL CONMUTADOR GIRAN JUNTOS, EL CONMUTADOR INVIERTE LA DIRECCIÓN DE LA CORRIENTE A TRAVÉS DE LA ARMADURA. DE ESTA FORMA LOS CAMPOS MAGNÉTICOS ESTÁN SIEMPRE EN LA DIRECCIÓN NECESARIA PARA CONTRIBUIR A UN ESFUERZO DE ROTACIÓN CONTINUO.ROL DE MOTORES PÁGINA 8 FIGURA 8. EL CONMUTADOR REVIERTE LA CORRIENTE A TRAVÉS DE LA ARMADURA

5. AHORA ESTAMOS LOGRANDO ALGO. CON LA ARMADURA GIRANDO CONTINUAMENTE EN EL CAMPO MAGNÉTICO, SE CREA ENERGÍA MECÁNICA A PARTIR DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA. MOTORES CD LO QUE ACABAMOS DE DESCRIBIR ES UN MOTOR CD. LA CORRIENTE DIRECTA ES ALIMENTADA AL CONMUTADOR. EL CONMUTADOR ESTÁ CONECTADO A LA ARMADURA DE TAL MANERA QUE LA DIRECCIÓN DE LA CORRIENTE (SE LLAMA POLARIDAD) CAMBIA CADA MEDIA VUELTA DE LA ARMADURA. ESTO PERMITE QUE LA ARMADURA SIGA GIRANDO EN EL CAMPO MAGNÉTICO, CREANDO ENERGÍA MECÁNICA A PARTIR DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA. SIN EMBARGO, ESTE MOTOR CD SIMPLE TIENE ALGUNAS LIMITACIONES. CADA VEZ QUE LA ARMADURA SE ENCUENTRA EN UNA POSICIÓN PARALELA CON RELACIÓN AL CAMPO MAGNÉTICO (SE CONOCE COMO POSICIÓN NEUTRAL), NO SE PRODUCE PAR. (VÉASE FIGURA 8). RECUERDE QUE CUANDO LA ARMADURA ESTÁ EN UNA POSICIÓN TAL QUE LOS LADOS DEL DEVANADO ESTÉN A ÁNGULOS RECTOS CON RELACIÓN AL CAMPO MAGNÉTICO, SE EJERCE UN PAR. PERO, PUESTO QUE LA ARMADURA GIRA EN UN CÍRCULO, EXISTEN DOS PUNTOS EN LOS CUALES SE ENCUENTRA EN UN ESTADO PARALELO CON RELACIÓN AL CAMPO MAGNÉTICO – EN UNA VUELTA – Y NO SE GENERA PAR. (VÉASE FIGURA 8). EL CAMBIO DE LA CANTIDAD DE PAR SE MUESTRA GRÁFICAMENTE EN LA FIGURA 9. LA VELOCIDAD DEL MOTOR VARÍA DEBIDO A LOS CAMBIOS DE PAR. LA MAYORÍA DE LOS DISPOSITIVOS REQUIERE DE UN MOTOR QUE GIRE A UNA VELOCIDAD UNIFORME, DE TAL MANERA QUE EL MOTOR CD SIMPLE QUE ACABAMOS DE DESCRIBIR NO SERÍA ADECUADO.

6. IMAGINE QUE ESTÁ USTED DETENIENDO EL ALAMBRE CON LA MANO IZQUIERDA, CERCIORÁNDOSE QUE SU PULGAR ESTÉ DIRIGIDO EN LA DIRECCIÓN DEL FLUJO DE LA CORRIENTE. SUS DEDOS SE DOBLAN ALREDEDOR DEL ALAMBRE EN LA DIRECCIÓN DEL FLUJO MAGNÉTICO. EN LA FIGURA 3, LA CORRIENTE ESTÁ FLUYENDO A TRAVÉS DE LA PÁGINA, DE TAL MANERA QUE LAS LÍNEAS DE FLUJO GIREN EN EL SENTIDO CONTRARIO DE LAS MANECILLAS DEL RELOJ ALREDEDOR DEL ALAMBRE. MOVIMIENTO INDUCIDO CUANDO EL CONDUCTOR QUE LLEVA CORRIENTE ESTÁ COLOCADO ENTRE LOS POLOS DE UN IMÁN, SE DISTORSIONAN AMBOS CAMPOS MAGNÉTICOS. EN LA FIGURA 4, EL CONDUCTOR TENDERÁ A DESPLAZARSE HACIA ARRIBA PUESTO QUE LA CORRIENTE ESTÁ FLUYENDO A TRAVÉS DE LA PÁGINA. LA FUERZA EJERCIDA HACIA ARRIBA DEPENDE DE LA FUERZA DEL CAMPO MAGNÉTICO ENTRE LOS POLOS DEL IMÁN, Y LA FUERZA DE LA CORRIENTE A TRAVÉS DEL CONDUCTOR. UN MÉTODO SENCILLO PARA DETERMINAR LA DIRECCIÓN DEL MOVIMIENTO ES LA REGLA DE MOTOR DE LA MANO DERECHA. EN LA FIGURA 4, EL ÍNDICE APUNTA EN LA DIRECCIÓN DEL FLUJO MAGNÉTICO (N A S), EL DEDO CORDIAL APUNTA EN LA DIRECCIÓN DEL FLUJO DE LA CORRIENTE A TRAVÉS DEL CONDUCTOR, Y EL PULGAR APUNTA EN LA DIRECCIÓN DEL MOVIMIENTO DEL CONDUCTOR.

7. EL ALAMBRE ES DESPLAZADO HACIA ARRIBA ESTO SIGNIFICA QUE SI USTED CONOCE LA DIRECCIÓN DE FLUJO DE LA CORRIENTE, Y LA ORIENTACIÓN DE LOS POLOS, SE PUEDE DETERMINAR EL DESPLAZAMIENTO DEL CONDUCTOR EN EL CAMPO MAGNÉTICO. APLICANDO LA REGLA DEL MOTOR DE LA MANO DERECHA A LA FIGURA 4, EL CONDUCTOR SE DESPLAZARÁ HACIA ARRIBA A TRAVÉS DEL CAMPO MAGNÉTICO. SI SE INVIERTE LA CORRIENTE A TRAVÉS DEL CONDUCTOR, EL CONDUCTOR SE DESPLAZARÁ HACIA ABAJO. OBSÉRVESE QUE LA CORRIENTE EN EL CONDUCTOR SE ENCUENTRA A UN ÁNGULO RECTO CON RELACIÓN AL CAMPO MAGNÉTICO. ESTO ES NECESARIO PARA PROVOCAR EL MOVIMIENTO PUESTO QUE EL CONDUCTOR NO SIENTE NINGUNA FUERZA SI LA DIRECCIÓN DE CORRIENTE Y DE CAMPO SON PARALELAS. SUPONGAMOS AHORA QUE CAMBIEMOS EL CONDUCTOR SIMPLE POR UNA BOBINA SIMPLE O DEVANADO DE ALAMBRE. ESTA BOBINA SE CONOCE COMO ARMADURA, Y SE MUESTRA EN LA FIGURA 5. FIGURA 5. ROTACIÓN DE ARMADURA AMBAS SECCIONES DE LA ARMADURA AB Y CD RECIBEN UNA FUERZA. ¿POR QUÉ EL DEVANADO TIENE TENDENCIA A DESPLAZARSE EN UN MOVIMIENTO CONTRARIO A LAS MANECILLAS DEL RELOJ? RECUERDE QUE EL FLUJO MAGNÉTICO GIRA ALREDEDOR DE LOS CONDUCTORES. LAS SECCIONES DE ARMADURA AB Y CD TIENEN CORRIENTE QUE FLUYE EN DIRECCIONES OPUESTAS. FUNDAMENTOS Y CONTROL DE MOTORES PÁGINA 7 ESTO SIGNIFICA QUE EL FLUJO MAGNÉTICO FLUYE ALREDEDOR DE ELLAS EN DIRECCIONES OPUESTAS. COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA 6. FIGURA 6. FLUJO MAGNÉTICO ALREDEDOR DE LAS SECCIONES DE ARMADURA CUANDO EL CAMPO MAGNÉTICO DE LOS IMANES SE REPRESENTAN EN UN DIBUJO,

8. FIGURA 9. GRÁFICA DE PAR Y VELOCIDAD DE MOTOR CD SIMPLE OTRO PROBLEMA CON UN MOTOR CD SIMPLE ES QUE NO ARRANCA FÁCILMENTE. ESTO ES PARTICULARMENTE CIERTO SI EL DEVANADO SE ENCUENTRA EN O CERCA DE UNA POSICIÓN NEUTRAL. LA ARMADURA DEBE SER DESPLAZADA FUERA DE LA POSICIÓN NEUTRAL PARA QUE ARRANQUE EL MOTOR. MOTOR CD PRÁCTICO EN EL CASO DE UN MOTOR CD PRÁCTICO, LA ARMADURA NUNCA SE ENCUENTRA EN UNA POSICIÓN NEUTRAL Y EL PAR SIEMPRE ESTÁ EN SU MÁXIMO. ESTO SE LOGRA UTILIZANDO UNA ARMADURA CON MÁS QUE UN DEVANADO. UNA ARMADURA DE CUATRO DEVANADOS SE MUESTRA EN LA FIGURA 10. COMO USTED PUEDE VER, CADA DEVANADO DE LA ARMADURA ESTÁ CONECTADO A UN PAR DE SEGMENTOS DE CONMUTADOR. FIGURA 10. ARMADURA DE CUATRO DEVANADOS CUANDO LA CORRIENTE FLUYE A TRAVÉS DE LOS CEPILLOS, LOS CUATRO DEVANADOS ACTÚAN JUNTOS, PRODUCIENDO UN PAR COMPLETO TODO EL TIEMPO. NO HAY POSICIÓN DE ARMADURA NEUTRAL EN AUSENCIA DE PAR. ASIMISMO, OBSERVE QUE LOS CEPILLOS SON MÁS GRANDES QUE LOS ESPACIOS ENTRE LOS SEGMENTOS DE CONMUTADOR. ESTO SIGNIFICA QUE EL CONTACTO CON EL CONMUTADOR SE MANTIENE TODO EL TIEMPO DURANTE LA ROTACIÓN DE LA ARMADURA. UN MOTOR CD DE ESTE TIPO TIENE UN PAR UNIFORME, TANTO PARA SU FUNCIONAMIENTO COMO PARA SU ARRANQUE. ES UNA MEJORA CLARA EN COMPARACIÓN CON EL MOTOR CD SIMPLE. EN CAMPO PRESENTAMOS ABAJO UN TALADRO INALÁMBRICO COMÚN QUE PUEDE SER UTILIZADO POR UN ENCARGADO DE MANTENIMIENTO EN UN EDIFICIO. FUNCIONA CON UNA BATERÍA Y UTILIZA UN MOTOR CD. TALADRO INALÁMBRICO CON MOTOR CD.

9. Inf. De la placa de datos del motor.PLACA DE DATOS DE UN MOTOR ELECTRICOPlaca de datos.a) Para motores trifásicos. Cada motor debe contar con una placa de datos, en idioma español, fácilmente visible y firmemente sujeta al motor con remaches del mismo material que las placas. Las placas de datos deben ser de acero inoxidable, la pintura del motor no debe cubrir las placas de datos, la información debe ser grabada en el metal de las placas de tal manera que pueda ser leída aunque desaparezcan la coloración e impresiones de superficie. b) Para motores monofásicos. Cada motor debe contar con una placa de datos, en idioma español, esta debe ser de poliéster y la pintura no debe cubrir la placa de datos. La siguiente información o datos son los mínimos que debe llevar la placa de datos y placas auxiliares, de cualquier motor de corriente alterna monofásico o trifásico, en forma indeleble y en lugar visible. _ Nombre o marca registrada del fabricante _ Modelo _ Designación de armazón. _ Potencia nominal en kW (cp). _ Tensión nominal en volts. _ Corriente nominal a carga plena en amperes. _ Corriente a factor de servicio. _ Frecuencia eléctrica en Hz. _ Monofásico o trifásico. _ Frecuencia de rotación a carga plena en r/min o min-1 _ Diagrama de conexiones. _ Factor de servicio. _ Tipo servicio (continuo o intermitente). _ Posición del Motor. _ Clase de aislamiento. _ Máxima temperatura ambiente. _ Indicar temperatura ambiente a 1000 m.s.n.m. _ Letra de clave para kVA de rotor bloqueado por kW (cp). _ Letra de diseño. _ Marcar en la placa: Eficiencia Premium _ La eficiencia nominal a carga plena en por ciento (2 dígitos enteros y 1 decimal) _ Designación de cojinetes. _ Sistema de lubricación y característica del lubricante. _ Potencia de calefactores en watts. _ Tensión de alimentación de calefactores en volts. _ Características de rodamientos o cojinetes. _ Símbolo NOM-ANCE de autorización para la comercialización en México. _ La leyenda “Hecho en México” o indicación del país de origen. _ Número de serie. _ Peso del motor en Kg. _ Sentido de rotación del eje o flecha. En los motores a prueba de explosión, se debe incluir una placa adicional donde se indique, clase, grupo y división para la cual fue construido avalada por UL o equivalente.Por ejemplo tenemos:

10. Desensamble del motor. Se debe tener el cuidado de marcar las tapas del lado carga y la tapa posterior antes de desarmar. Para su su posterior limpieza. También se debe de extraer el rotor teniendo el cuidado de no golpearlo Extracción de las bobinas de los polos principales y de los interpolos, utilizando el procedimiento autorizado.

11. Remoción de polvo y pintura con chorro de agua a presión. Extracción de las escobillas.

12. Revisión de las condiciones físicas de las escobillas y sus carbones.

13. Cambio y colocación de las escobillas dañadas por una nuevas.

14. MANTENIMIENTO A LAS BOBINAS PRINCIPALES Y DE LOS INTERPOLOS.