El motor de corriente continua es una máquina que transforma energía eléctrica en mecánica. Compuesto básicamente por estator y el rotor; el mantenimiento de éstas es muy costoso, sobre todo por el desgaste que sufren, siendo necesario aplicar mantenimiento preventivo. Posee ventajas como limpieza, comodidad y seguridad en el funcionamiento; se considera que ha reemplazado otras fuentes de energía tanto en industrias, como en el hogar.

El motor de corriente continua se descubrió por el científico Hans Christian Oesterd, que comprobó su teoría colocando un espiral doble alrededor de la aguja; después hizo pasar la corriente por allí, y la aguja de la brújula unida a un imán se movió. Así se demostró la relación entre el magnetismo y la electricidad. En este artículo se explicará cómo funciona este tipo de motor; y cuáles son las partes que lo integran, comenzamos a continuación…

¿Qué es un motor de corriente continua?

Es un aparato que puede convertir la energía eléctrica en mecánica, realizando un movimiento rotatorio. Este es uno de los inventos más versátiles de la industria por su fácil control, paro y automatización en procesos. Este motor consta de dos partes principales y son:

Parte fija: Compuesto por un electroimán producido por el campo magnético que induce la fuerza sobre la parte móvil.

Parte móvil: Compuesto por varios espirales o bobinas. Se llama rotor.

Tipos de motor de corriente continúa

Motor shunt: Es un motor cuyo bobinado inductor se conecta en derivación con el circuito formado por bobinas inducidas o auxiliares.

Motor compound: Su funcionamiento se origina por dos inductores independientes; uno se deriva por el circuito inducido y el otro por la derivación con el circuito formado por el inducido; es un inductor auxiliar. Este motor tiene un rango de debilitamiento que puede ser el resultado de exceder a máxima velocidad segura del motor sin carga.

Partes principales del motor de corriente continúa

Mencionaremos las partes principales que componen un motor de corriente continua.

Estátor
Es la parte fija del motor responsable del establecimiento del campo magnético de excitación. En su interior se encuentran distribuidos en números par, los polos inductores, sujetos mediante tornillos a la carcasa; están constituidos por un núcleo y por unas expansiones en sus extremos. Alrededor de los polos se encuentran unas bobinas que constituyen el devanado inductor; generalmente de hilo de cobre aislado, que al ser alimentados por una corriente continua; generan el campo inductor de la máquina, presentando alternativamente polaridades norte y sur.

El estátor es la parte fija de una máquina rotativa, y uno de los dos elementos fundamentales para la transmisión de potencia (en el caso de motores eléctricos) o corriente eléctrica (en el caso de los generadores eléctricos); siendo el otro su contraparte móvil el rotor. El término aplica principalmente a la construcción de máquinas eléctricas y dependiendo de la configuración de la máquina, el estátor puede ser:

Rotor

El rotor está formado por un eje que soporta un juego de bobinas arrolladas sobre un núcleo magnético; que gira dentro de un campo magnético creado bien por un imán o por el paso de un juego de bobinas, arrolladas sobre unas piezas polares; que permanecen estáticas y que constituyen lo que se denomina estátor de una corriente.

Corriente continúa

El alojamiento del circuito magnético del campo en las máquinas de corriente continua. En este caso, el estátor interactúa con la armadura móvil; su construcción puede ser de imán permanente o de electroimán; en cuyo caso la bobina que lo energiza se denomina devanado de campo.

Corriente alterna

En este caso, el estátor interactúa con el campo rotante para producir el par motor, y su construcción consiste en una estructura hueca con simetría cilíndrica; hecha de láminas de acero magnético apiladas; para así reducir las pérdidas debidas a la histéresis y las corrientes de Foucault.

Generadores de corriente directa o alterna

En este caso, el estátor interactúa con el campo rotante para producir corriente eléctrica. Una parte de la corriente generada puede ser aplicada al circuito del estátor; para generar un campo magnético más fuerte y resultando en una mayor corriente generada. Su construcción consta también de una estructura hueca con simetría cilíndrica; hecha de láminas de acero magnético apiladas, para así reducir las pérdidas debidas a la histéresis y las corrientes de Foucault.

Colector delga

En las máquinas eléctricas de corriente continua, sean estas generadores o motores es necesario establecer una conexión eléctrica entre la parte fija o estátor y las bobinas de la parte móvil o rotor; lo que se realiza mediante un elemento denominado colector. El colector consta de un anillo, concéntrico al eje de giro y aislado eléctricamente del mismo, formado por una serie de láminas, generalmente de cobre, aisladas unas de otras y conectadas a su vez a los terminales de cada una de las bobinas giratorias. A cada una de estas láminas es lo que se denomina delga.

Para establecer la conexión, se disponen unos bloques de carbón, llamados escobillas, que mediante un resorte hacen presión sobre las delgas correspondientes y conducen la electricidad hacia las bobinas.

Escobilla

En electricidad es necesario, frecuentemente establecer una conexión eléctrica entre una parte fija y una parte rotatoria en un dispositivo. Este es el caso de los motores o generadores eléctricos; donde se debe establecer una conexión de la parte fija de la máquina con las bobinas del rotor.

Para realizar esta conexión, se fijan dos anillos en el eje de giro generalmente de cobre; aislados de la electricidad del eje y conectados a las terminales de la bobina rotatoria. Enfrente de los anillos se disponen unos bloques de grafito que mediante unos resortes; hacen presión sobre ellos para establecer el contacto eléctrico necesario. Estos bloques de grafito se denominan escobillas (denominados carbones coloquialmente), y los anillos rotatorios reciben el nombre de colector.

En determinado tipo de máquinas electromagnéticas como los motores o generadores de corriente continua; los anillos del colector están divididos en dos o más partes, aisladas unas de otras y conectadas a una o más bobinas. En este caso, cada una de las partes en que está dividido el colector se denomina delga.Debido a que por el roce que se ocasiona al girar el dispositivo, se produce un desgaste por abrasión, las escobillas deben ser sustituidas periódicamente. Por este motivo se han inventado los motores eléctricos sin escobillas.

Entrehierro

Es el espacio situado entre el estátor y el rotor, es por donde el flujo magnético pasa de uno a otro. Algunos motores además incorporan polos de conmutación, rodeados por unas bobinas conectadas en serie con el devanado inducido y recubiertas de una película aislante para evitar cortocircuitos.