Aquí se muestran las características y el análisis de un motor en Serie de CD

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.