Motor CC frente a generador CC
La estructura interna básica del motor de CC y del generador de CC es la misma y funciona según las leyes de inducción de Faraday. Sin embargo, la forma en que funciona el motor de CC es diferente a la forma en que operan los generadores de CC. Este artículo analiza más de cerca la estructura del motor y el generador de CC y cómo funcionan ambos y, finalmente, destaca la diferencia entre el motor y el generador de CC.
Más sobre el generador de CC
Los generadores tienen dos devanados; uno es la armadura, que genera la electricidad a través de la inducción electromagnética, y el otro es el componente de campo, que crea un campo magnético estático. Cuando la armadura se mueve en relación con el campo, se induce una corriente debido al cambio de flujo a su alrededor. La corriente se conoce como corriente inducida y el voltaje que la impulsa se conoce como fuerza electromotriz. El movimiento relativo repetitivo requerido para este proceso se obtiene girando un componente con respecto al otro. La parte giratoria se llama rotor y la parte estacionaria se llama estator. El rotor está diseñado como armadura y el componente de campo es el estator. A medida que el rotor se mueve, el flujo varía con la posición relativa del rotor y el estator, donde el flujo magnético unido a la armadura varía gradualmente y cambia de polaridad.
Un ligero cambio en la configuración de los terminales de contacto de la armadura permite una salida que no cambia la polaridad. Tal generador se conoce como generador de corriente continua. El conmutador, el componente adicional agregado a los contactos del inducido, asegura que la polaridad de la corriente en el circuito cambie cada medio ciclo del inducido.
La tensión de salida del inducido se convierte en una forma de onda sinusoidal, debido al cambio repetitivo de polaridad del campo en relación con el inducido. El conmutador permite el cambio de los terminales de contacto de la armadura al circuito externo. Las escobillas están unidas a los terminales de contacto del inducido y los anillos colectores se utilizan para mantener la conexión eléctrica entre el inducido y el circuito externo. Cuando cambia la polaridad de la corriente del inducido, se contrarresta cambiando el contacto con el otro anillo deslizante, lo que permite que la corriente fluya en la misma dirección.
Por lo tanto, la corriente a través del circuito externo es una corriente cuya polaridad no cambia con el tiempo, de ahí el nombre de corriente continua. Sin embargo, la corriente varía en el tiempo, vista como pulsos. Para contrarrestar este efecto dominó, se debe realizar una regulación de voltaje y corriente.
Más sobre el motor CC
Las partes principales del motor DC son similares al generador. Un rotor es un componente que gira y un estator es el componente que está estacionario. Ambos tienen devanados de bobina para crear un campo magnético y la repulsión del campo magnético hace que el rotor se mueva. La corriente se entrega al rotor a través de anillos deslizantes o se utilizan imanes permanentes. La energía cinética del rotor entregada al eje conectado al rotor y el par generado actúan como fuerza motriz de la maquinaria.
Hay dos tipos de motores de CC en uso: el motor eléctrico de CC con escobillas y el motor eléctrico de CC sin escobillas. El principio físico fundamental detrás del funcionamiento de los generadores de CC y los motores de CC es el mismo.
En los motores con escobillas, las escobillas se utilizan para mantener la conectividad eléctrica con el devanado del rotor y la conmutación interna cambia las polaridades del electroimán para mantener el movimiento de rotación sostenido. En los motores de corriente continua, se utilizan imanes permanentes o electroimanes como estatores. En un motor de CC práctico, el devanado del inducido consta de varias bobinas en ranuras, cada una de las cuales se extiende 1/p del área del rotor para p polos. En motores pequeños, el número de bobinas puede ser tan bajo como seis, mientras que en motores grandes puede llegar a 300. Las bobinas están todas conectadas en serie y cada unión está conectada a una barra conmutadora. Todas las bobinas debajo de los polos contribuyen a la producción de torque.
En los motores de CC pequeños, el número de devanados es bajo y se utilizan dos imanes permanentes como estator. Cuando se necesita un par mayor, se incrementa el número de devanados y la fuerza del imán.
El segundo tipo son los motores sin escobillas, que tienen imanes permanentes como el rotor y los electroimanes están colocados en el rotor. Un transistor de alta potencia se carga y acciona los electroimanes.
¿Cuál es la diferencia entre el motor de CC y el generador de CC?
• La estructura interna básica del motor y del generador es la misma y funciona según las leyes de inducción de Faraday.
• El generador tiene una entrada de energía mecánica y proporciona una salida de corriente continua mientras que el motor tiene una entrada de corriente continua y una salida mecánica.
• Ambos utilizan el mecanismo del conmutador. Los motores de CC utilizan los conmutadores para cambiar la polaridad del campo magnético, mientras que el generador de CC los utiliza para contrarrestar el efecto de la polarización y convertir la salida del inducido en una señal de CC.
• Estos pueden considerarse como el mismo dispositivo operado de dos maneras diferentes.
