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Motores eléctricos

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>Modelo

ID:(1678, 0)



Ley de Lorenz

Definición


ID:(1932, 0)



Motor

Imagen

El motor consta de un rotor que gira en su interior y un campo magnético externo que es estático. Ambos campos son generados por bobinas siendo para esto necesario de alimentar el rotor via contactos que soportan que este rota.

ID:(12252, 0)



Motor corriente alterna

Nota

El principio del funcionamiento de un motor se basa en contar con

• un campo magnético estático que se puede generar con un imán permanente o con una bobina.
• un elemento móvil que también cuenta con un campo magnético que se va generando de modo de que siempre es rechazado por el campo externo generando la rotación

El segundo elemento, que rota, se denomina el rotor y, al no rotar el exterior, se le denomina el estator.

Si se piensa en un modelo muy simplificado se tiene un campo estático y una espiga giratoria que genera el campo móvil. Si la corriente circula en la dirección correcta, el rotor (la espiga) genera un campo que e opone al campo del estator (campo externo). Sin embargo se puede dar la situación en que al rotar el rotor quede en una posición que en vez de repeler los campos magnéticos se atraen. Esto se puede evitar si el motor se alimenta con corriente alterna d modo de que cada vez que el sistema rota en 180 grados el campo es polarizado a la inversa existiendo siempre un rechazo y un impulso del motor.

ID:(12250, 0)



Motor corriente continua

Cita

En el caso de no disponer de corriente alterna debemos buscar como ir invirtiendo la polaridad del campo magnético a media que va girando. La forma como se puede lograr esto es diseñar el conector de modo que la propia rotación va invirtiendo la polaridad a través de invertir los contactos.

Una forma simplificada es mediante un conector en que el mismo electrodo va cambiando de polo:

ID:(12251, 0)



Rotor

Ejercicio

Un rotor real tiene múltiples espigas conectadas a distintas partes del conector lo que permite crear el campo ideal respecto de los campos que genera el estator.

Si se observa un rotor real se veran los múltiples conectores como laminas individuales. Las espigas por otro lado tienen un núcleo de un material ferromagnético para incrementar el campo. Este esta hecho de múltiples placas y lo que se observa en la imagen son las superficies paralelas al eje que forman los distintos núcleos en torno los cuales se enrollan los cables:

ID:(12249, 0)



Motores eléctricos

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Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$B$
B
Densidad de flujo magnético
T
$D$
D
Diámetro del rotor
m
$d$
d
Largo del rotor
m
$S$
S
Sección por las que pasan las lineas de campo
m^2
$T$
T
Torque
N m

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones


Ejemplos

El motor consta de un rotor que gira en su interior y un campo magn tico externo que es est tico. Ambos campos son generados por bobinas siendo para esto necesario de alimentar el rotor via contactos que soportan que este rota.

image

El principio del funcionamiento de un motor se basa en contar con

• un campo magn tico est tico que se puede generar con un im n permanente o con una bobina.
• un elemento m vil que tambi n cuenta con un campo magn tico que se va generando de modo de que siempre es rechazado por el campo externo generando la rotaci n

El segundo elemento, que rota, se denomina el rotor y, al no rotar el exterior, se le denomina el estator.

Si se piensa en un modelo muy simplificado se tiene un campo est tico y una espiga giratoria que genera el campo m vil. Si la corriente circula en la direcci n correcta, el rotor (la espiga) genera un campo que e opone al campo del estator (campo externo). Sin embargo se puede dar la situaci n en que al rotar el rotor quede en una posici n que en vez de repeler los campos magn ticos se atraen. Esto se puede evitar si el motor se alimenta con corriente alterna d modo de que cada vez que el sistema rota en 180 grados el campo es polarizado a la inversa existiendo siempre un rechazo y un impulso del motor.

image

En el caso de no disponer de corriente alterna debemos buscar como ir invirtiendo la polaridad del campo magn tico a media que va girando. La forma como se puede lograr esto es dise ar el conector de modo que la propia rotaci n va invirtiendo la polaridad a trav s de invertir los contactos.

Una forma simplificada es mediante un conector en que el mismo electrodo va cambiando de polo:

image

Un rotor real tiene m ltiples espigas conectadas a distintas partes del conector lo que permite crear el campo ideal respecto de los campos que genera el estator.

Si se observa un rotor real se veran los m ltiples conectores como laminas individuales. Las espigas por otro lado tienen un n cleo de un material ferromagn tico para incrementar el campo. Este esta hecho de m ltiples placas y lo que se observa en la imagen son las superficies paralelas al eje que forman los distintos n cleos en torno los cuales se enrollan los cables:

image

Dependiendo de las dimensiones y par metros del estator y rotor se logra que el motor produzca un torque que puede llegar a un valor m ximo dado con list por

equation


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