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2. Motores y Generadores de
corrientes continua

3. Motores de corriente continua:
 Caracteristicas:
El motor de corriente continua (denominado
también motor de corriente directa, motor CC o motor
DC) es una máquina que convierte la energía
eléctrica en mecánica, provocando un movimiento
rotatorio, gracias a la acción del campo magnético. na
máquina de corriente continua (generador o motor) se
compone principalmente de dos partes. El estator da
soporte mecánico al aparato y contiene los devanados
principales de la máquina, conocidos también con el
nombre de polos, que pueden ser de imanes permanentes o
devanados con hilo de cobre sobre núcleo de hierro.
El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también
devanado y con núcleo, alimentado con corriente directa
mediante escobillas fijas (conocidas también como
carbones).

4. Principio de funcionamiento de
motores CC
 Según la ley de Fuerza simplificada, cuando un
conductor por el que pasa una corriente eléctrica se
sumerge en un campo magnético, el conductor sufre
una fuerza perpendicular al plano formado por el
campo magnético y la corriente, siguiendo la regla de
la mano derecha.
 Es importante recordar que para un generador se usará
la regla de la mano derecha mientras que para un
motor se usará la regla de la mano izquierda para
calcular el sentido de la fuerza.

5. Diagrama Constructivo Motores CC

6. Conexiones Motores cc
 Motor con excitación independiente:
 El devanado de excitación se conecta a una fuente de
tensión diferente a la aplicada al inducido. Esta separación
aporta la ventaja de mayores posibilidades de regulación de
velocidad que el de derivación.

7.  Motor con excitación en derivación o shunt:
 El devanado de excitación se conecta en paralelo con el
inducido. La velocidad de un motor con excitación en
derivación permanece prácticamente constante para
cualquier régimen de carga.

8.  Motor con excitación en serie:
 El devanado de excitación se conecta en serie con el
inducido, por lo tanto la Iex = Ii. Según aumenta la
intensidad del motor, el motor va perdiendo
velocidad. Para intensidades muy pequeñas el motor
tiende a alcanzar velocidades muy elevadas.

9.  Motor con excitación en compound:
Las características del motor compound están
comprendidas entre las del motor shunt y las del motor
serie.
Estos motores se emplean en muy pocas ocasiones, debido
al peligro de embalamiento para fuertes cargas.
Aún así su mayor utilización es en grúas, tracción,
ventiladores, prensas, limadores, etcétera, y en
máquinas que requieran elevado par de arranque, como
compresores, laminadoras, etcétera.

10. Motores CC de Excitación
independiente
 Motor de excitación independiente. Son aquellos que
obtienen la alimentación del rotor y del estator de dos
fuentes de tensión independientes. Con ello, el campo del
estator es constante al no depender de la carga del motor,
y el par de fuerza es entonces prácticamente constante.
Las variaciones de velocidad al aumentar la carga se
deberán sólo a la disminución de la fuerza electromotriz
por aumentar la caída de tensión en el rotor.

11. Generador de Corriente Continua:
 Caracteristicas:
Los generadores son máquinas que convierten la
energía mecánica en eléctrica se le denomina
también alternador o dínamo en función del tipo de
corriente que produzcan.
 El generador está construido a partir de una bobina
que gira en el campo magnético. De esta manera,
una
fuerza electromotriz se establece sobre la bobina
como consecuencia de las variaciones del flujo
mientras que gira.

12. Principio de funcionamiento en
Generadores CC
 a Ley de Faraday. Esta ley nos dice que el voltaje
inducido en un circuito es directamente
proporcional al cambio del flujo magnético en un
conductor o espira. Esto quiere decir que si tenemos
un campo magnético generando un flujo magnético,
necesitamos una espira por donde circule una
corriente para conseguir que se genera la f.e.m. (fuerza
electromotriz).

13. Diagrama esquematico de los
Generadores CC

14. Conexiones de Generador CC:
Excitación en Serie:
 El devanado inductor se conecta en serie con el inducido,
de tal forma que toda la corriente que el generador
suministra a la carga fluye por igual por ambos devanados.
 Dado que la corriente que atraviesa al devanado inductor es
elevada, se construye con pocas espiras de gran sección.
 Tiene el inconveniente de no excitarse al trabajar en vacío.
Así mismo se muestra muy inestable por aumentar la
tensión en bornes al hacerlo la carga, por lo que resulta
poco útil para la generación de energía eléctrica.
 Para la puesta en marcha es necesario que el circuito
exterior esté cerrado.

15. Excitación Compuesta:
 En la dinamo con excitación mixta o compuesta el circuito
inductor se divide en dos partes independientes, conectando
una en seriecon el inducido y otra en derivación.
 Existen dos modalidades, la compuesta corta que pone el
devanado derivación directamente en paralelo con el inducido
(EAC) y la compuesta larga que lo pone en paralelo con el
grupo formado por el inducido en serie con el otro devanado
(FC).
 El devanado serie aporta sólamente una pequeña parte del
flujo y se puede conectar de forma que su flujo de sume al
flujo creado por el devanado paralelo (aditiva) o de forma que
su flujo disminuya el flujo del otro devanado (diferencial).

16. Generador en derivación ( shunt )
Siendo el dinamo shunt una maquina
autoexitada,enpesara a desarrollar su voltaje partiendo
del magnetismo residual tan pronto como el inducido
empiece a girar. Después a medida que el inducido va
desarrollando voltaje este envía corriente a través del
inductor aumentando él numero de líneas de fuerza y
desarrollando voltaje hasta su valor normal.
 Voltaje de los dinamos shunt

17. Generador CC de Excitación
independiente: En este tipo de generador, la tensión en los bornes es casi
independiente de la carga de la máquina y de su velocidad, ya
que la tensión se puede regular por medio del reóstato de
campo, aunque naturalmente, dentro de ciertos límites,
porque la excitación del campo inductor no puede aumentar
más allá de lo que permite la saturación.
 En la Figura 2 se representa el esquema de conexiones
completo de un generador de corriente continua con
excitación independiente; se supone que el sentido de giro de
la máquina es a derechas lo que, por otro lado, es el que
corresponde a casi todas las máquinas motrices. Si hubiere
que cambiar el sentido de giro, bastará con cambiar, las
conexiones del circuito principal.

18. Motores y Generadores de
Corriente Alterna

19. Motores CA Monofásicos
Fase Partida

20. Fase Partida Normal
 Principio de funcionamiento:
En principio si partimos del concepto
de motor de inducción y construimos
un motor monofásico de inducción con
rotor de jaula de ardilla, obtendríamos
una máquina cuya curva de par sería
la siguiente .

21. Fase Partida Condensador de
Arranque Como medio de mejorar el par
relativamente bajo del motor de fase
partida por resistencia se agrega un
capacitor al devanado auxiliar para
producir una relación casi real de 90° entre
las corrientes de los devanados de
arranque y de marcha, en lugar de
aproximadamente 30°, elevando el par de
arranque a los límites normales del par
nominal. La figura muestra el diagrama de
conexiones del motor de arranque por
capacitor, cuya diferencia implica la
adición de un capacitor en el devanado
auxiliar. Se puede advertir también a partir
de la figura, el mejoramiento del torque de
partida debido a la inclusión del capacitor.

22. Fase Partida Condensador
Permanente
 En este tipo de motor el condensador del bobinado
auxiliar permanece conectado todo el tiempo. Esto
simplifica en construcción y reduce el costo ya que no
es necesario el switch centrífugo además el factor de
potencia, torque y eficiencia resultan mejorados ya
que el motor opera como motor bifásico. La
operación continua del condensador requiere ciertas
características constructivas y se debe comprometer
el torque de partida frente al torque de la marcha.
Este tipo de motor se presta al control de velocidad
por variación del voltaje de suministro. Se usan
diversos métodos para ajustar el voltaje aplicado al
estator y producir el control deseado de velocidad,
como transformadores con varias salidas, variacs,
potenciómetros y resistencias o reactores con varias
salidas. Debido a su funcionamiento uniforme y a la
posibilidad de controlar la velocidad, las aplicaciones
de este motor pueden ser ventiladores de toma y
descarga en máquinas de oficina, unidades de
calefacción o aire acondicionado. Se recomienda
utilizarlos cuando se requiere accionar cargas con
mínimo par de arranque.

23. Fase Partida Doble Condensador
En aplicaciones más exigentes, en las cuales el par
de arranque debe ser mayor, el condensador deberá
tener más capacidad para que el par de arranque sea el
suficiente. Esto se puede conseguir con dos
condensadores:
Un condensador permanente siempre conectado en serie
con uno de los devanados.
Un condensador de arranque, conectando en paralelo (la
capacidad equivalente es la suma de ambos) con el
permanente en el momento del arranque, para aumentar
la capacidad, y que luego será desconectado.
La secuencia de funcionamiento:
1.- Se produce el arranque (punto 0) con ambos
condensadores en paralelo (se suman las capacidades)
obteniendo alto par de arranque.
2.- Cerca del punto de funcionamiento del motor, se
elimina el condensador de arranque (punto 1).
3.- El motor evoluciona hasta el punto 2 solo con el
condensador permanente.

24. Motor Monofásico Universal
El motor monofásico universal es un tipo de motor eléctrico que puede
funcionar tanto con corriente continua (C.C.) como con corriente
alterna. (A.C.)
Principio de Funcionamiento en corriente continua[editar]
Al invertir la corriente continua del motor en serie, el sentido
de rotación permanece constante. Si se aplica corriente alterna a
un motor en serie, el flujo de corriente en la armadura y en el campo
se invierte simultáneamente, el motor seguirá girando en el mismo
sentido.
Principio de Funcionamiento en Corriente Alterna[editar]
Figura 2: Onda senoidal.
Cuando el motor universal es conectado en C.A, su flujo varía cada
medio ciclo.
En la primera mitad de la onda de corriente alterna es denominada
positiva, aquí la corriente en los devanados de la armadura tienen la
dirección igual a las manecillas del reloj, es decir de izquierda a
derecha, mientras que el flujo producto del devanado del campo
tiene un sentido de derecha a izquierda, así que el par desarrollado
por el motor es contrario al de las manecillas del reloj.
En la segunda mitad de la onda de corriente alterna, denominada
negativa, el voltaje aplicado invierte su polaridad, así mismo la
corriente cambia su dirección y ahora está de derecha a izquierda,
también el flujo producto de los polos está dirigido ahora de
izquierda a derecha, el par de arranque no cambia su dirección,
puesto que en la mitad negativa se invierten tanto la dirección de la
corriente, como la del flujo.

25. Motor Monofásico Espira Fraguer
 El motor con espira de arranque, o motor con
espira en cortocircuito, es un motor eléctrico
monofásico (sólo para corriente alterna), que se
utiliza cuando se requiere poca potencia y larga
duración sin mantenimiento, ya que no lleva
escobillas.
 Todo motor monofásico requiere la producción
de un campo magnético para comenzar a girar.
Una sección de cada polo está provisto de un
anillo de bronce llamado "espira de Frager"
(espira de arranque), donde las corrientes
inducidas retrasan en su entorno el flujo
magnético, lo suficiente como
para proporcionar un campo giratorio

26. Motores Trifásicos

27. Motores Trifásicos Asíncronos
 Los motores asíncronos o de inducción son un tipo de motor
de corriente alterna en el que la corriente eléctrica del rotor
necesaria para producir torsión es inducida por inducción
electromagnética del campo magnético de la bobina del estator.
Por lo tanto un motor de inducción no requiere
una conmutación mecánicaaparte de su misma excitación o para
todo o parte de la energía transferida del estator al rotor, como en
los universales, DC y motores grandes síncronos.
 Eléctricamente hablando, se puede definir al motor asincrónico
como un Transformador eléctrico cuyos bobinados del estator
representan el primario, y los devanados del rotor equivalen al
secundario de un transformador en cortocircuito.

28. Motores Trifásicos Síncronos
 Los motores síncronos son un tipo de motor de corriente
alterna en el que la rotación del eje está sincronizada con la
frecuencia de la corriente de alimentación; el período de
rotación es exactamente igual a un número entero de ciclos de
CA. Su velocidad de giro es constante y depende de
la frecuenciade la tensión de la red eléctrica a la que esté
conectado y por el número de pares de polos del motor, siendo
conocida esa velocidad como "velocidad de sincronismo". Este
tipo de motor contiene electromagnetos en el estátor del motor
que crean un campo magnético que rota en el tiempo a esta
velocidad de sincronismo.

29. Motores a paso
 El motor a paso es un dispositivo electromecánico que convierte una
serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo
que significa que es capaz de avanzar una serie de grados (paso)
dependiendo de sus entradas de control. El motor paso a paso se
comporta de la misma manera que un conversor digital-
analógico (D/A) y puede ser gobernado por impulsos procedentes de
sistemas lógicos.
 Este motor presenta las ventajas de tener precisión y repetitividad en
cuanto al posicionamiento. Entre sus principales aplicaciones destacan
como motor defrecuencia variable, motor de corriente
continua sin escobillas, servomotores y motores controlados
digitalmente.

30. Tipos de motores a paso:
 Existen 3 tipos fundamentales de motores paso a paso: el motor de reluctancia
variable, el motor de magnetización permanente, y el motor híbrido.
 El motor de pasos de reluctancia variable (VR): Tiene un rotor multipolar
de hierro y un estátor devanado laminado, y rota cuando los dientes del rotor
son atraídos a los dientes del estátor electromagnéticamente energizados. La
inercia del rotor de un motor de paso de reluctancia variable es pequeña y la
respuesta es muy rápida, pero la inercia permitida de la carga es pequeña.
Cuando los devanados no están energizados, el par estático de este tipo de
motor es cero. Generalmente, el paso angular de este motor de paso de
reluctancia variable es de 15°.
 El motor de pasos de rotor de imán permanente: Permite mantener un par
diferente de cero cuando el motor no está energizado. Dependiendo de la
construcción del motor, es típicamente posible obtener pasos angulares de 7.5,
11.25, 15, 18, 45 o 90°. El ángulo de rotación se determina por el número de polos
en el estátor.
 El motor de pasos híbrido: Se caracteriza por tener varios dientes en el
estátor y en el rotor, el rotor con un imán concéntrico magnetizado axialmente
alrededor de su eje. Se puede ver que esta configuración es una mezcla de los
tipos de reluctancia variable e imán permanente. Este tipo de motor tiene una
alta precisión y alto par y se puede configurar para suministrar un paso angular
tan pequeño como 1.8°.

31.  Motores paso a paso unipolares:
estos motores suelen tener 5 o 6 cables de salida dependiendo de su
conexion interna. Este tipo se caracteriza por ser más simple de
controlar, estos utilizan un cable común a la fuente de alimentación y
posteriormente se van colocando las otras líneas a tierra en un orden
específico para generar cada paso, si tienen 6 cables es porque cada par
de bobinas tiene un común separado, si tiene 5 cables es porque las
cuatro bobinas tiene un solo común; un motor unipolar de 6 cables
puede ser usado como un motor bipolar si se deja las líneas del común
al aire.
 Motores paso a paso Bipolares:
Estos tienen generalmente 4 cables de salida. Necesitan ciertos trucos
para ser controlados debido a que requieren del cambio de dirección de
flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para
realizar un movimiento.
Secuencia de rotación en un motor Bipolar: Obsérvese como la
variación de la dirección del campo magnético creado en el estator
producirá movimiento de seguimiento por parte del rotor
de imán permanente, el cual intentará alinearse con el campo
magnético inducido por las bobinas que excitan los electroimanes (en
este caso A y B). Vcc es la alimentación decorriente continua (por
ejemplo: 5V, 12V, 24V...)

33. Alternadores
 Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de
transformar energía mecánica en energía eléctrica,
generando una corriente alterna mediante inducción
electromagnética.
 Los alternadores están fundados en el principio de que en
un conductor sometido a un campo magnético variable se
crea una tensión eléctrica inducida cuya polaridad depende
del sentido del campo y el valor del flujo que lo atraviesa.
 Un alternador es un generador de corriente alterna que
funciona cambiando constantemente la polaridad para que
haya movimiento y genere energía. En el mundo se utilizan
alternadores con una frecuencia de 50 Hz (Europa,.. ) o
60 Hz (Brasil, Estados Unidos, ...), es decir, que cambia su
polaridad 50 o 60 veces por segundo.

34.  Un alternador consta de dos partes fundamentales, el
inductor (no confundir con inductor o bobina, pues en
la figura las bobinas actúan como inducido), que es el
que crea el campo magnético y el inducido que es el
conductor atravesado por las líneas de fuerza de dicho
campo magnético.

35.  Aplicación
La principal aplicación del alternador es la de generar
energía eléctrica de corriente alterna para entregar a
la red eléctrica, aunque también, desde la invención de
los rectificadores de silicio, son la principal fuente de
energía eléctrica en todo tipo de vehículos como
automóviles, aviones, barcos y trenes, desplazando a
la dinamo por ser más eficiente y económico.

36. Bibliografía:
 www.wikipedia.com
 www.skf.com
 www.monografias.com
 www.nichese.com
 www.mcgraw-hill.es
 www.boschautopartes.mx
 www.densoautoparts.com
 www.rincondelvago.com
 www.todorobot.com.ar