MOTORS DE CORRENT CONTINU

12. Fes una breu explicació amb alguna animació del principi de funcionament. 

El principi de funcionament dels motors elèctrics de corrent contínu es basa en la repulsió que exerceixen els pols magnètics d'un imant permanent quan, d'acord amb la Llei de Lorentz , interactuen amb els pols magnètics d'un electroimant que es troba muntat en un eix . Aquest electroimant es denomina " rotor " i el seu eix li permet girar lliurement entre els pols magnètics nord i sud de l'imant permanent situat dins de la carcassa o cos del motor .

Quan el corrent elèctric circula per la bobina d'aquest electroimant giratori , el camp electromagnètic que es genera interactua amb el camp magnètic de l'imant permanent . Si els pols de l' imant permanent i l'electroimant giratori coincideixen , es produeix un rebuig de força que provoca que el rotor comenci a girar sobre el seu eix.

Fes un esquema amb les parts del rotor i l’estator.

Fes un esquema de com estan connectats l’inductor i l’induït, segons el tipus d'excitació  independent, sèrie, derivació i composta.

Excitació Independent

Excitació Shunt:

Excitació Estàtica:

Excitació en Sèrie:

Quines diferències observes respecte els generadors de continua?

La corrent continua és generada per una Dinamo a partir del moviment utilitzant la inducció generada entre un bobinatge i un imant (permanent o electromagnetic). Aquesta inducció genera una fem (força electromotriu) altern que és rectificada mitjançant unes escombretes col · lectores que la rectifiquen de manera mecànica (commutant) i la converteixen en corrent continua.

L'alternador, en canvi, genera corrent altern a partir del moviment mecànic, utilitzant el mateix principi.

La diferència entre ambdós és que els Alternadors s'utilitzen més, pel fet que el sistema d'escombretes es desgasta fent un temps de vida menor i, a més, genera pèrdues d'energia. Avui en dia, s'utilitza l'alternador i es rectifica (si es vol extreure corrent continu) amb alguna configuració de ponts, obtenint major vida útil, menors perdudes (major rendiment) i major disponibilitat de variació de tensions.

Descriu amb l’ajut d’una gràfica, la característica velocitat – intensitat segons els diferents connexionats.

Tal i com veiem a la imatge següent, quan el motor està excitat en Shunt, a mida que l'intensitat augmenta, la velocitat disminueix de manera molt suau. D'altra banda, els motors excitats en Compound o Sèrie, disminueixen molt més la seva veloctat a manera que augmenta la intensitat. No obstant, el motor excitat en Compound ho fa més usaument que el Sèrie.

13. Com es realitza la inversió de gir?

Per invertir el gir del motor caldrà invertir el gir del camp magnètic creat per l'estator, d'aquesta forma el rotor tendirà a seguir una trajectòria inversa i girarà en sentit contrari. Per aconseguir-ho, n'hi ha prou amb invertir un parell de fases qualssevol de la línia trifàsica d'alimentació al motor.

Per no haver de canviar la polaritat de la pila cada vegada que vuluem invertir el sentit de gir del motor, cal utilitzar un commutador bipolar.

 

14. El problema de l’arrencada: en el moment d’arrencar el motor, la velocitat és zero i la força contraelectromotriu que genera la màquina també; de manera que la intensitat augmenta molt fent que sigui perjudicial per l’induït. Quines solucions es poden prendre?

En l'instant de l'arrencada, a l'estar parat el motor la seva velocitat és nul·la, de manera que la força contraelectromotriu que és proporcional a la velocitat també és nul·la. Això provoca que tota la tensió d'alimentació cau tota de l'induït, de manera que en l'instant de l'arrencada la intensitat que recorre el motor és molt elevada.
Per això, cal limitar el corrent d'arrencada a valors compatibles amb els requeriments de la feina, i que no provoqui efectes perjudicials per alscomponents s'introdueix una resistència en sèrie amb l'induït, que consistirà en un reòstat d'arrencada de diversos esglaons, que en el moment d'arrencar estarà totalment introduït i que durant el procés d'encebament del motor fins a assolir el règim nominal es va extraient, o bé manualment, o bé automàticament mitjançant dispositius electrònics.
El nombre de bots o "plots" que presenti el reòstat d'arrencada dependrà de la suavitat que necessiti l'arrencada i de la potència del motor.

15. Com es pot regular la velocitat? 

Hi ha moltes maneres de regular la velocitat en un motor de corrent continu:

La velocitat que té està relacionada proporcionalment amb la tensió de l'induït , la qual cosa ens indica com es pot manipular la velocitat , variant la tensió d'entrada o la seva intensitat .

Com la tensió i la velocitat estan relacionades , la potència també ho està , amb la qual cosa vol dir que la potència és directament proporcional a la tensió i a la velocitat .

Així que hi ha dues formes de manipular la velocitat en un motor de corrent continu:

1 . Per la tensió .

Si ho fem a través de la tensió, estarem variant la tensió d'entrada al debanament induït . Això es pot realitzar de diverses formes :

     1 . Usant un sistema anomenat Ward - Leonard .

     2 . Ús d'un elevador reductor .

     3 . Amb un variador electrònic . És el més emprat per la seva facilitat d'ús i de programació.

2 . Per la intensitat:

Per contra , si decidim manipular la velocitat d'un motor per la seva intensitat , haurem de variar el flux inductor . Això es realitza de dues maneres :

     1 . Amb un reòstat per regular el flux al camp.

     2 . Amb un control electrònic .

16. Fes un recull d’aplicacions on hi trobem motors de corrent continu.

Segons el tipus d'excitació dels motors de corrent continu, aquests tenen diverses aplicacions:

-Motor en paral·lel: s'aplica en equips que requereixin variar la velocitat i el seu sentit de gir, com trepants o torns. Arrenquen sense càrrega inicial.

-Motor sèrie: són usats en els tramvies i en grues. Sempre han d'arrencar amb càrrega inicial. 

-Motor compost: és la combinació dels dos anteriors. En ascensors o motobombes. 

-Motor d'imant permanent: Són de poca potència i s'utilitzen en equips d'odontologia i joguines.