Accionadores para Motores (Drives) De acuerdo a la fuente de
tensión que alimente al motor, podemos realizar la
siguiente clasificación: Motores de corriente directa (DC)
Motores de corriente alterna (AC): El Motor Asíncrono o de
Inducción Motor Síncrono: Imanes Permanentes
Reluctancia variable
Las máquinas eléctricas son convertidores
electromecánicos capaces de transformar energía
desde un sistema eléctrico a un sistema mecánico o
viceversa
MÁQUINAS ELÉCTRICAS En los motores
eléctricos las espiras rotativas del conductor son guiadas
mediante la fuerza magnética ejercida por el campo
magnético y la corriente eléctrica. Se transforma
la energía eléctrica en energía
mecánica.
Se basan en la ley de Faraday que indica que "en cualquier
conductor que se mueve en el seno del campo magnético se
generará una diferencia de potencial entre sus extremos,
proporcional a la velocidad de desplazamiento". MÁQUINAS
ELÉCTRICAS Principio de funcionamiento de un
generador
Si en lugar de un conductor rectilíneo se introduce una
espira con los extremos conectados a una determinada resistencia
y se le hace girar en el interior del campo, de forma que
varíe el flujo magnético abrazado por la misma, se
detectará la aparición de una corriente
eléctrica que circula por la resistencia y que
cesará en el momento en que se detenga el movimiento. El
sentido de la corriente viene determinado por la ley de Lenz.
Principio de funcionamiento de un generador MÁQUINAS
ELÉCTRICAS La tensión inducida e en un conductor
que se desplaza a una velocidad u dentro de un campo
magnético B
En los motores eléctricos las espiras rotativas del
conductor son guiadas mediante la fuerza magnética
ejercida por el campo magnético y la corriente
eléctrica. Se transforma la energía
eléctrica en energía
mecánica. Colector de
delgas Colector de anillos MÁQUINAS
ELÉCTRICAS
Funcionamiento del Motor DC Cuando una corriente eléctrica
pasa a través de un cable conductor inmerso en un campo
magnético, la fuerza magnética produce un par el
cual provoca el giro del motor
Corriente en un Motor DC Cuando una corriente
eléctrica pasa a través de un cable conductor
inmerso en un campo magnético, la fuerza magnética
produce un par el cual provoca el giro del motor
Campo Magnético en el Motor DC Cuando una corriente
eléctrica pasa a través de un cable conductor
inmerso en un campo magnético, la fuerza magnética
produce un par el cual provoca el giro del motor
Fuerza Magnética en el Motor DC Cuando una corriente
eléctrica pasa a través de un cable conductor
inmerso en un campo magnético, la fuerza magnética
produce un par el cual provoca el giro del motor
Fuerza Magnética El campo magnético es definido por
la ley de Lorentz, y específicamente por la fuerza
magnética de una carga en movimiento:
Las implicaciones de esta expresión incluyen: La fuerza es
perpendicular a la velocidad v de la carga q y al campo
magnético B. 2. La magnitud de la fuerza es F =
q·v·B·sinß donde ß
es el ángulo < 180º entre la velocidad y el campo
magnético. Esto implica que la fuerza magnética de
una carga estacionaria o de una carga en movimiento paralelo al
campo magnético es nula. 3. La dirección de la
fuerza está dada por la regla de la mano derecha.
Principio de Funcionamiento: “si se introduce una espira,
con los extremos conectados a una determinada resistencia, en el
interior de un campo magnético y se le aplica una
determinada tensión exterior, se producirá la
circulación de una corriente por dicha espira y
ésta comenzará a girar “ La ley de Faraday
que indica que:"en cualquier conductor que se mueve en el seno
del campo magnético de un imán se generará
una diferencia de potencial entre sus extremos, proporcional a la
velocidad de desplazamiento". Inductor o circuito de
excitación Inducido es el que induce una fcem que da lugar
a un par motor Generador Motor DINAMO
Par en el Motor DC Cuando una
corriente eléctrica pasa a través de un cable
conductor inmerso en un campo magnético, la fuerza
magnética produce un par el cual provoca el giro del
motor
MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Principio de Funcionamiento: (Gp:) S (Gp:) F (Gp:) F (Gp:) F
(Gp:) I (Gp:) N (Gp:) Brush (Gp:) V (Gp:) w (Gp:) Rotor (Gp:)
Armature (Gp:) windings
http://e-www.motorola.com/collateral/MOTORTUT.html
Clasificación: MÁQUINAS ELÉCTRICAS
MÁQUINAS ELÉCTRICAS
MOTORES DC
MOTORES DC
Constitución general: El motor de corriente continua
está compuesto de 2 piezas fundamentales : Rotor (circuito
de armadura o inducido) Eje Núcleo y Devanado Colector
Tapas Constituye la parte móvil del motor, proporciona el
par para mover a la carga. Está formado por MOTORES
DC
Eje : Formado por una barra de acero fresada. Imparte la
rotación al núcleo, devanado y al colector.
Núcleo : Se localiza sobre el eje. Fabricado con capas
laminadas de acero, su función es proporcionar un trayecto
magnético entre los polos para que el flujo
magnético del devanado circule. Este núcleo
laminado contiene ranuras a lo largo de su superficie para
albergar al devanado de la armadura (bobinado). Rotor
Constitución general: MOTORES DC
Devanado : Consta de bobinas aisladas entre sí y entre el
núcleo de la armadura. Estas bobinas están alojadas
en las ranuras, y están conectadas eléctricamente
con el colector, el cual debido a su movimiento rotatorio,
proporciona un camino de conducción conmutado. Colector :
Denominado también conmutador, está constituido de
láminas de material conductor (delgas), separadas entre
sí y del centro del eje por un material aislante, para
evitar cortocircuito con dichos elementos. El colector se
encuentra sobre uno de los extremos del eje del rotor, de modo
que gira con éste y está en contacto con las
escobillas. La función del colector es recoger la
tensión producida por el devanado inducido,
transmitiéndola al circuito por medio de las escobillas.
Constitución general: MOTORES DC
Armazón Imán permanente Escobillas y
portaescobillas Estator Constituye la parte fija de la
máquina. Su función es suministrar el flujo
magnético que será usado por el bobinado del rotor
para realizar su movimiento giratorio. Está formado por
Carcasa Constitución general: MOTORES DC
Armazón : Denominado también yugo, tiene dos
funciones primordiales : servir como soporte y proporcionar una
trayectoria de retorno al flujo magnético del rotor y del
imán permanente, para completar el circuito
magnético. Imán permanente : Compuesto de material
ferromagnético altamente remanente, se encuentra fijado al
armazón o carcasa del estator. Su función es
proporcionar un campo magnético uniforme al devanado del
rotor o armadura, de modo que interactúe con el campo
formado por el bobinado, y se origine el movimiento del rotor
como resultado de la interacción de estos campos.
Constitución general: MOTORES DC
Se utilizan en casos en los que es de importancia el poder
regular continuamente la velocidad del eje y en aquellos casos en
los que se necesita de un par de arranque elevado. Para
funcionar, precisa de dos circuitos eléctricos distintos:
El circuito de campo magnético El circuito de la armadura.
El campo magnético (básicamente un imán o un
electroimán) permite la transformación de
energía eléctrica recibida por la armadura en
energía mecánica entregada a través del eje.
La energía eléctrica que recibe el campo se consume
totalmente en la resistencia externa con la cual se regula la
corriente del campo magnético. Es decir ninguna parte de
la energía eléctrica recibida por el circuito del
campo, es transformada en energía mecánica. La
armadura consiste en un grupo de bobinados alojados en el rotor y
en un ingenioso dispositivo denominado colector mediante el cual
se recibe corriente continua desde una fuente exterior y se
convierte la correspondiente energía eléctrica en
energía mecánica que se entrega a través del
eje del motor. Motor de Corriente Directa (DC):
Motor de Corriente Directa (DC): Los distintos modos de conectar
los arrollamientos de excitación de los motores de
corriente continua constituyen la base para poder modificar
ampliamente las formas de funcionamiento de estos motores.
Según sea la conexión elegida, los motores reciben
nombres especiales. A continuación se exponen los sistemas
de excitación más utilizados en la práctica:
– Excitación por Imanes Permanentes. – Excitación
Independiente. – Auto excitación. – Excitación
Serie. – Excitación Paralelo. – Excitación
Compuesta.
Excitación Independiente E V a I a T d I f Zona de Par
constante Reg. Por tensión Zona de Potencia constante
Regulación por reducción de campo W Motor de
Corriente Directa (DC):
modificar la velocidad actuando sobre la alimentación de
los devanados del motor. a.1.- Una opción consiste en
modificar el flujo de excitación que crea el inductor, es
decir, Vf, así, cambiará la velocidad y el par.
Como los cambios de la velocidad y el par tienen tendencia
contraria, la potencia, puede permanecer constante.
(Regulación de campo o de potencia constante). a.2.- Otra
opción consiste en mantener el flujo de excitación
que crea el inductor y variar la tensión del inducido Va,
en este caso se modificara la velocidad ya que la corriente de
armadura Ia permanece prácticamente constante. El par
permanecerá constante al no variar la corriente de
armadura pero la potencia proporcionada variara como consecuencia
del cambio en la velocidad. (Regulación del inducido o de
par constante). Motor de Corriente Directa (DC):
?Variadores monofásicos/ trifásicos CA/CC Motor de
Corriente Directa (DC):
?Troceadores o Choppers CC/CC Motor de Corriente Directa
(DC):
?Troceadores o Choppers CC/CC Motor de Corriente Directa
(DC):
Motor de Corriente Directa (DC): Actuadores : CONVERTIDOR: Debe
permitir obtener tensión y corriente directa e inversa
para poder trabajar en 4 cuadrantes. La tensión media de
salida debe variar linealmente con la señal de control
para obtener una buena precisión del control de
posición. Debe proporcionar una corriente con un buen
factor de forma para minimizar las fluctuaciones en la velocidad
y par del motor. TROCEADORES RECTIFICADORES CONTROLADOS