Motor Eléctrico
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Actividad de Aprendizaje: |
Muestra las partes esenciales
de un motor eléctrico de corriente alterna (C.A.) y de corriente directa
(C.D.). |
Otra de las aplicaciones del efecto motor es el motor eléctrico.
Este puede ser de corriente alterna (C. A.) o de corriente directa (C. D.),
dependiendo esta designación de la fuente de tensión con que se alimente y la
forma en que se introduzca la corriente al rotor.
Un motor eléctrico se construye con una bobina, llamada rotor,
que pueda girar libremente dentro de un campo magnético constante; proveniente
de un imán o un electroimán, al que se
denomina estator ; un conmutador ( en el caso de corriente directa) o colector (en el caso de corriente alterna),
que mantiene el momento mecánico en una misma dirección angular durante una vuelta; Escobillas o carbones, que conectan la parte
móvil con la parte fija donde se alimenta; soportes mecánicos y terminales para
las conexiones.
El principio de funcionamiento del motor elemental, como ya se
dijo, es el efecto motor aplicado a la bobina, tema ya estudiado.
Recordando podemos decir que ya analizamos el par formado en dos
secciones de una bobina rectangular con corriente dentro de un campo magnético e incluso, dijimos
también que la bobina no giraría continuamente porque el par presente no
conservaba su dirección angular y sólo giraría máximo p radianes ( 180° ) u oscilará.
Para que la bobina conserve su dirección de giro, se requiere un
dispositivo mecánico que conserve la dirección de la corriente en la bobina o
que cambie la dirección de las líneas de campo periódicamente. El primer
requerimiento lo cumple el conmutador en el motor de corriente directa,
dispositivo con el que una terminal de la bobina hace contacto durante media
vuelta con el positivo de la fuente y la otra terminal con el negativo; y el
segundo se cumple con un par de anillos conductores, localizados en cada
extremo de la bobina y concéntricos con el eje de giro, denominado colector o
anillos rozantes que hacen contacto continuo con las
terminales de la fuente de alimentación, a través de dos escobillas.
Conmutador:
El conmutador es un añillo conductor, partido a la mitad
conectado en los extremos de la bobina, mitad para cada extremo, y concéntrico
con el eje de la bobina. Su función es que al girar p radianes (180º), un extremo de la bobina hace contacto con el
positivo de la fuente que proporciona la corriente, mientras que el otro hace
contacto, simultáneamente con el
negativo de misma, cerrando el circuito. Cuando la bobina va de p radianes a 2p radianes es decir la otra mitad de la vuelta, los contactos de
las terminales son al revés, la terminal que hizo contacto con el positivo
ahora lo hace con el negativo y viceversa para la otra terminal: lo anterior
ocasiona que la corriente eléctrica siempre fluya en una sola dirección, solo
entrando por un extremo media vuelta y saliendo por el mismo la otra media
vuelta, lo que conduce a que en los segmentos de la bobina que están dentro del
campo, haya dos fuerzas que se invierten cada media vuelta, conservando la
dirección del par durante toda la vuelta. La ilustración a continuación muestra
la dirección de la fuerza en cada segmento de la bobina, después de aplicar a cada
segmento la regla de la mano izquierda.
Giro del segmento a, de 0 a p radianes, a hace contacto con el positivo
de la fuente:
Figura 48. Descripción del conmutador de un motor eléctrico.
Colector:
Por lo que respecta al motor de corriente alterna, el giro se
conserva si las terminales de la bobina hacen contacto permanentemente con cada
borne de la fuente de alimentación de C. A., lo que provoca que la corriente en
cada segmento de la bobina, de los que están dentro del campo ,fluya en una
dirección para media vuelta y en dirección contraria para la otra media,
causando, por efecto motor, un cambio periódico en la dirección de las fuerzas
, manteniéndose asì el torque en la misma dirección
angular. A continuación se muestra lo citado:
Figura 49. Descripción del colector de un motor eléctrico.
