Motores de Corriente Continua: Tipos, Funcionamiento y Control

De este modo, la energía eléctrica suministrada al motor se transforma en energía mecánica de rotación. De acuerdo con esta descripción, y teniendo en cuenta los fenómenos de inducción electromagnética, cuando se aplica una tensión a un motor de C.C., en los conductores de la bobina del rotor (inducidos), se origina una fuerza electromotriz E, del mismo valor que la que originaría un generador y que se ajusta a la expresión: E = K * n * Ф

Motor con Excitación Serie

En este tipo de motores, las bobinas inductoras y las inducidas están conectadas en serie.

El motor serie puede desarrollar un elevado par motor en el instante de arrancar. Si disminuye la intensidad absorbida por absorción de la carga en el motor, éste corre el peligro de aumentar excesivamente de velocidad. El incremento de la velocidad puede dar lugar a un fenómeno de embalamiento y poner en riesgo la integridad física del motor.

Es decir, la velocidad de giro depende excesivamente de la carga. Los motores serie son apropiados en los casos en que se requiera un elevado par a pequeñas velocidades (arranque) y un par reducido a grandes velocidades, además de no existir la posibilidad de que el motor quede sin carga (en vacío). Por eso, se utiliza en vehículos de tracción eléctrica, como tranvías, locomotoras, trolebuses, etc.

Motor de Excitación Shunt, Paralelo o Derivación

En este tipo de motores, las bobinas inductoras van conectadas en paralelo o derivación con las bobinas inducidas. En el par de arranque, el par motor es menor que el del motor serie. En este tipo de motor no hay posibilidad de que se produzca embalamiento. Es decir, la velocidad de giro prácticamente no depende de la carga, si lo comparamos con el serie.

Por lo tanto, estos motores se utilizan en los casos en los que no se requiera un elevado par a pequeñas velocidades, no se produzcan grandes cargas y donde estas cargas puedan desaparecer (vacío) sin que se corra el peligro de embalamiento. Por ello, se emplean preferentemente en las máquinas herramientas, ventiladores o bombas.

Motor de Excitación Compound

Este tipo de motor es una combinación de motor serie y motor shunt. En general, este motor se comporta con un par motor algo mayor que el shunt, pero menor que el serie. Al disminuir la intensidad absorbida, el régimen de giro apenas varía y no hay peligro de embalamiento al trabajar en vacío. Su uso está especialmente indicado en máquinas herramientas y en tracción eléctrica.

Intensidad y Par de Arranque

El Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión establece que la intensidad de arranque o puesta en marcha de un motor Ia no debe sobrepasar un cierto valor respecto a la intensidad nominal In o intensidad que absorbe una vez que ha arrancado y funciona en condiciones normales, es decir, a plena carga. Si su valor es superior a este límite, el motor trabaja en sobrecarga. Si es prácticamente cero, trabaja en vacío.

Placa de Características y Placa de Bornas

En esta placa se indican los principales valores nominales del motor tales como potencia útil, régimen de giro, intensidad absorbida, etc. La placa de bornas es una placa de material aislante en la que existen varios espárragos roscados, denominados bornas, a los que se conectan los extremos del principio y del final de las bobinas del motor.

Control de la Velocidad de Giro

• Insertar un reóstato en serie con las bobinas del inducido.
• Insertar un reóstato en serie (en el motor shunt) o en paralelo (en el motor serie) con las bobinas del inductor, con el fin de modificar el flujo magnético de excitación.
• Modificar la tensión de la red que alimenta el motor, conectando un reóstato de arranque en serie con las bobinas del inducido y utilizando un convertidor electrónico de potencia.

Cambio de Sentido de Giro

Si el motor está en marcha, suele llevarse a cabo invirtiendo el sentido de la corriente en las bobinas inducidas, pero no en las inductoras.

Sistemas de Paro y Frenado

• En el frenado reostático, el motor cambia a producir energía eléctrica que se deriva a un conjunto de resistencias en paralelo con las bobinas del inducido.
• En el frenado regenerativo, el motor cambia a producir energía eléctrica que se deriva a la red de alimentación del propio motor. De alguna manera, es como si devolviera parte de la energía que está recibiendo, pero transformada.