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UD7.- MOTORES C.C.

Centro CFP/ES

MOTOR C.C.¿Qué es un motor de corriente continua?

Descripción: El motor eléctrico es un dispositivo electromotriz, esto quiere decir queconvierte la energía eléctrica en energía motriz. Todos los motores disponen de uneje de salida para acoplar un engranaje, polea o mecanismo capaz de transmitir elmovimiento creado por el motor.Funcionamiento: El funcionamiento de un motor se basa en la acción de campos

magnéticos opuestos que hacen girar el rotor (eje interno) en dirección opuesta alestator (imán externo o bobina), con lo que si sujetamos por medio de soportes obridas la carcasa del motor el rotor con el eje de salida será lo único que gire.Para cambiar la dirección de giro en un motor de Corriente Continua tan solotenemos que invertir la polaridad de la alimentación del motor.Para modificar su velocidad podemos variar su tensión de alimentación con lo queel motor perderá velocidad, pero también perderá par de giro (fuerza) o para noperder par en el eje de salida podemos hacer un circuito modulador de anchura depulsos (pwm) con una salida a transistor de mas o menos potencia según el motorutilizado.

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MOTOR C.C.¿Qué es un motor de corriente continua?

El funcionamiento se basa en la interacción entre el campo magnético del imánpermanente y el generado por las bobinas, ya sea una atracción o una repulsión hacenque el eje del motor comience su movimiento, bueno, eso es a grandes rasgos...

Ahora nos metemos un poco más adentro... Cuando una bobina es recorrida por lacorriente eléctrica, esta genera un campo magnético y como es obvio este campomagnético tiene una orientación es decir dos polos un polo NORTE y un polo SUR, lapregunta es, cuál es cuál...?, y la respuesta es muy sencilla, si el núcleo de la bobina es

de un material ferromagnético los polos en este material se verían así...

como puedes ver, estos polos pueden ser invertidos fácilmente con sólo cambiar lapolaridad de la bobina, por otro lado al núcleo de las bobinas las convierte en unelectroimán, ahora bien, si tienes nociones de el efecto producido por la interacción

entre cargas, recordarás que cargas opuestas o polos opuestos se atraen y cargasdel mismo signo o polos del mismo signo se repelen, esto hace que el eje del motorgire produciendo un determinado torque

MOTOR C.C.¿Qué es un motor de corriente continua?

Te preguntarás que es el torque...?, pues es simplemente la fuerza de giro, si quierespodríamos llamarle la potencia que este motor tiene, la cual depende de variosfactores, como ser; la cantidad de corriente, el espesor del alambre de cobre, lacantidad de vueltas del bobinado, la tensión etc. esto es algo que ya vienedeterminado por el fabricante, y que nosotros poco podemos hacer, más que jugarcon uno que otro parámetro que luego describiré.

La imagen anterior fue solo a modo descriptivo, ya que por lo general suelen actuarlas dos fuerzas, tanto atracción como repulsión, y más si se trata de un motor conbobinas impares.

Estos motores disponen de dos bornes que se conectan a la fuente de alimentacióny según la forma de conexión el motor girará en un sentido u otro, veamos esojustamente...

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MOTOR C.C.¿Qué es un motor de corriente continua?

Simulación funcionamiento motor ccSimulación de funcionamiento

MOTOR C.C.Partes de un Motor

Un motor de corriente continua es aquel que trabaja o se alimenta de corriente continua.

Están formados generalmente por las siguientes partes:

Inductor o estator (Arrollamiento de excitación): Es un electroimán formado por un número par de polos. Las bobinas que los arrollan son las encargadas de producir el campo inductor al circular por ellas la corriente de excitación.

• Inducido o rotor (Arrollamiento de inducido): Es una pieza giratoria formada por un núcleo magnético alrededor del cual va el devanado de inducido, sobre el que actúa el campo magnético.

• Colector de delgas: Es un anillo de láminas de cobre llamadas delgas, dispuesto sobre el eje del rotor que sirve para conectar las bobinas del inducido con el circuito exterior a través de las escobillas. +

• Escobillas: Son unas piezas de grafito que se colocan sobre el colector de delgas, permitiendo la unión eléctrica de las delgas con los bornes de conexión del inducido. Al girar el rotor, las escobillas van rozando con las delgas, conectando

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MOTOR C.C.Partes de un Motor

MOTOR C.C.Control sentido de giro

Existen varias formas de lograr que estos motores inviertan su sentido de giro una es utilizando una fuente simétrica o dos fuentes de alimentación con un interruptor simple de dos contactos y otra es utilizar una fuente común con un interruptor doble es decir uno de 4 contactos, en todos los casos es bueno conectar también un capacitor en paralelo entre los bornes del motor, éste para amortiguar la inducción que generan las bobinas internas del motor (aunque no lo representaré para facilitar un poco la comprensión del circuito, está...?), las conexiones serían así...

Con Fuente Simétrica o Doble Fuente

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MOTOR C.C.Control sentido de giro

Veamos como hacerlo con una fuente simétrica... En este caso será necesario eluso de dos transistores complementarios es decir uno PNP y otro NPN, de estemodo sólo es necesario un terminal de control, el cual puede tomar valoreslógicos "0" y "1", el esquema de conexiones es el que sigue...

MOTOR C.C.Control sentido de giro

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MOTOR C.C.Puente H

Cuando intentas utilizar una fuente de alimentación simple la cosa se complicaun poco más, pero como todo tiene solución lo puedes implementar delsiguiente modo...

Estos circuitos con conocidos como puente en H o H-Bridge, en realidad son máscomplejos de lo que describí aquí, pero esta es la base del funcionamiento delos Drivers para motores.

MOTOR C.C.Puente H

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MOTOR C.C.Puente H – Circuito avance

MOTOR C.C.Puente H – Circuito retroceso

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MOTOR C.C.Puente H – L293

Ahora bien, estos Driver's que acabo de mencionar son circuitos integradosque ya traen todo este despiole metido adentro, lo cual facilita el diseñode nuestros circuitos, tales como el UCN5804, el BA6286, el L293B, L297, L298o también puedes ingeniártelas con el ULN2803 o el ULN2003, estos dosúltimos son arrays de transistores, pero apuesto que te las puedes arreglar.

Veamos como trabajar con el integrado L293B...

MOTOR C.C.Puente H – L293

•Cada canal es capaz de entregar hasta 1A de corriente.•Posee una entrada de alimentación independiente que alimenta los 4 Drivers, esdecir la que requieren los motores...•El control de los Drivers es compatible con señales TTL es decir con 5 voltios(estamos hablando de señales lógicas).•Cada uno de los 4 Drivers puede ser activado de forma independiente (por suterminal de entrada), o habilitado de dos en dos con un sólo terminal (Enable).

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MOTOR C.C.L293- Aplicación para motores cc

MOTOR C.C.L293- Aplicación para motores cc

D1 y D2, son para proteger alintegrado de las tensionesgeneradas por la inducción delas bobinas del motor.

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MOTOR C.C.Regular velocidad por PWM

La Regulación por Ancho de Pulso de un motor de CC está basada en el hecho de que si se recorta la CC de alimentación en forma de una onda cuadrada, la energía que recibe el motor disminuirá de manera proporcional a la relación entre la parte alta (habilita corriente) y baja (cero corriente) del ciclo de la onda cuadrada. Controlando esta relación se logra variar la velocidad del motor de una manera bastante aceptable.

MOTOR C.C.Puente H – 12V y 6A

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MOTOR C.C.Puente H – 12V y 6A

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