domingo, 13 de abril de 2008

Motores de corriente continua.

En este apartado que trata sobre las máquinas eléctricas podríamos hablar de sus principios, funcionamiento, etc., pero me parece más adecuado comentar las partes principales de un motor, sus aplicaciones prácticas y sus averías más frecuentes e intentar hacerlo lo más gráfico posible, así pues, vamos a intentarlo.

Motores de corriente continua.

Como ya se dijo en la primera entrada los motores eléctricos de corriente continua se clasifican según su excitación en:

Excitación paralelo (Shunt).
Excitación serie.
Excitación Compuesta (compound), que pueden ser conexión corta o conexión larga o también llamados acumulativo o diferencial.
Excitación independiente.

Principio de funcionamiento.

Cuando se aplica una tensión continua a las escobillas representadas en el dibujo, circulará una intensidad por la espira y, por estar ubicada dentro de un campo magnético y de acuerdo con la Ley de Lenz, aparecerá en cada lado de la espira una fuerza electromagnética F que se opone al campo magnético existente, girando.

Resumiendo, un motor de cc (como cualquier motor eléctrico) no deja de ser otra cosa que un convertidor de energía eléctrica en energía mecánica.

Partes de las que se compone.

Las partes de un motor de cc se pueden dividir en dos grupos:

- La parte mecánica: compuesta por la carcasa que como es evidente es la parte estática de la máquina, las tapas laterales también llamados escudos, las fijaciones de la máquina, el inducido que es la parte móvil de la máquina que gira apoyada sobre rodamientos (como se conoce comúnmente con el nombre de cojinetes) solidarios a las tapas laterales antes mencionadas.

- La parte electromagnética: formada principalmente por un circuito magnético formado por un empilado de chapas magnéticas formando las masas polares del inductor, dos circuitos eléctricos formados por dos devanados diferentes; el devanado inductor que va alojado alrededor de las masas polares, el otro circuito es el devanado inducido que va alojado en las ranuras en la parte que gira (llamada rotor) que pueden estar formados por hilos o pletinas dependiendo de la potencia del motor.

Utilización.

En este apartado comentaré la utilización clásica de este tipo de motores que, entre otras funciones, siempre se habían utilizado por las prestaciones que tienen en su regulación y variación de velocidad, pero el avance de la tecnología es imparable y debido a la electrónica de potencia han aparecido en estos años variadores de frecuencia, chopers y otros elementos que, poco a poco, están desbancando el motor de corriente continua por el motor de inducción en c.a.

El motor serie: dado su elevado par de arranque es utilizado, sobre todo, en tracción eléctrica. Son motores que no pueden funcionar sin carga ya que podría embalarse la máquina produciéndose su destrucción.

El motor derivación: se utilizan en tornos, taladros, bombas, ventiladores, etc.

El motor compound acumulativo: se emplea muchísimo en máquinas herramienta, laminadoras, bombas de pistón, etc.

El motor compound diferencial: prácticamente no tiene aplicaciones debido a que con motores de c.a. se obtienen mejores características.

Los motores de cc como cualquier tipo de motor tiene una caja de bornes donde se efectúa la conexión con la red, en ella los bornes se clasifican mediante letras como se puede ver en los siguientes dibujos:

Los siguientes dibujos muestran los tipos de conexión de los motores.




AVERÍAS.

La avería más típica de los motores de corriente continua es el desgaste de las escobillas, es normal que éstas al frotar con el colector de delgas se vayan desgastando con el tiempo, cuando las escobillas están desgastadas dejan de hacer contacto con las delgas y hace que el motor se pare, lo que se debe hacer en este caso es cambiar las escobillas

Escobillas o también llamados carbones.

Otro tipo de avería frecuente es cuando el colector de delgas sufre un desgaste que provoca vistosas chispas, desgaste de las escobillas y calentamientos. En este caso lo que suele hacer es tornear el colector de delgas y cambiar las escobillas.

Tensión que ejerce el muelle dependiendo de la longitud de a escobilla.


Cómo colocar la lija para asentar las escobillas en el colector y posiciones correctas e incorrectas de las escobillas.

Partes de un rotor de cc.

Por último, las bobinas inductoras pueden perder aislamiento o cortocircuitarse que en ambos casos se procederá al rebobinado.
Las bobinas del inducido alojadas en el rotor pueden quedar abiertas en el punto más débil que es la conexión del cable con la delga y como el caso anterior se debe rebobinar o soldarlas, aunque si la utilización del motor es fundamental se puede hacer, con mucha precaución, es cortocircuitar las delgas que pertenecen a las bobinas abiertas con las vecinas, pero solo para salir del paso.

Motor de cc utilizado en ferrocarriles.

En caso de que las protecciones que alimentan al motor de cc disparasen se deben realizar estas sencillas mediciones para averiguar si existe una bobina que ha perdido aislamiento o si ha perdido continuidad.
Utilizaremos el motor de cc compuesto que es el más completo para el resto las pruebas son igualmente válidas.

Tal como se puede ver en el dibujo desconectamos la alimentación y cualquier tipo de conexiones entre bornes del motor, puenteamos los bornes como se ve aprecia en el dibujo y una de las bananas del Megóhmetro o Megger se conectará al borne D o al A y la otra banana del Megger se conectará a la carcasa del motor y aplicaremos 500 voltios. Se puede comprobar fácilmente que al puntear así los bornes hemos conectado las bobinas en serie, también se podría medir cada bobina respecto la carcasa del motor por separado. Para saber si es correcta la medida que nos da el megger tendremos en cuenta los siguientes valores:

- 1 a 16 MΩ se considera un mal aislamiento.

- 16 a 51 MΩ se considerará un aislamiento regular.

- de 51 a 250 MΩ se considerará un aislamiento adecuado o correcto.

Aunque siempre prevalecerán los valores que pueda suministrarnos el fabricante de la máquina.

Para comprobar si existe interrupciones en los bobinados procedemos como muestra el dibujo utilizando el óhmetro o un comprobador de continuidad, si el óhmetro marcase infinito o el comprobador de continuidad no produce sonido alguno o no se encendiese la lámpara que lleva es señal que el bobinado está interrumpido. Hay que hacer una puntualización sobre los comprobadores de continuidad de los polímetros que normalmente solamente funcionan cuando existe una resistencia inferior a 30 ohmios.

7 comentarios:

Mr. Instrument dijo...

Hola

gracias por compartir esta información,

te dejo un par de enlaces que te pueden ser de utilidad:

ohmetros. Medida de resistencia a cuatro hilos (Método kelvin) en Amperis.com
y Ohmetros de bobinado

saludos y gracias.

Viatger dijo...

Hola mr. instrument,

gracias a ti por ampliar la información que seguramente me será de gran utilidad, todas las aportaciones al bog sobre electricidad son bienvenidas.

saludos,
viatger

Sak dijo...

Excelente aporte era lo que buscaba para un trabajo de la universidad

http://upoms5021.blogspot.com/

Anónimo dijo...

gracias por los conocimientos que nos ofrece me sirvio de mucho en mi trabajo.

carlos dijo...

Te felicito por tu blog. Esta información para nosotros es muy valiosa, siéntete orgulloso de tener este es blog.
Me tomare la confianza de decirte que no decaigas en seguir avanzando en la información que compartes.

lufeco dijo...

Me parece bien tu blog, solo tengo una inquietud estas dando una referencia al cual deben trabajar el aislamiento del motor como:
1 a 16 Mega ohmios se considera mal aislamiento etc.
Pero hay otro comentarios en el
cual consideran que un buen aislamiento es si cumple R=KV+1 M
motor 220Voltios+ 1 mega= 1.220 Mega se considera buen aislamiento.
Favor corregir si ese concepto esta errado

Alejandro dijo...

Lufeco los valores que doy en la entrada son valores orientativos, lo mejor es saber que aislamiento recomienda como mínimo el fabricante de la máquina.

La fórmula para saber el aislamiento en cables aislados se utiliza la fórmula por cada kilovoltio 1 Megahomio, es decir si el cable es de 220 voltios pues el mínimo serà 0,220 Megaohmios de aislamiento no obstante en el caso de la legislacion española el RBT serà el que dé el aislamiento mínimo y la tensión de prueba así como las características Tal y como indico en esta entrada http://electricidad-viatger.blogspot.com.es/2009/06/comprobacion-y-megado-de-cables.html

Los comentarios si no son efectuados por mí en principio no se corrigen.

Saludos,
A.