MOTORES ELECTRONICOS UNIVERSALES

INSTITUCION EDUCATIVA : SAN AGUSTIN Manuela villada torres

Materia : tecnologia informatica Profesor : Samuel alvarez Grado : 7-2

MOTORCmo funciona un motor?Unmotor elctricoest compuesto de imanes: un motor los usa para crear movimiento. Si conoce un imn conoce acerca de la ley fundamental de todos los imanes:Cargas opuestas se atraen e iguales se repelen.As que si tiene dos imanes con sus extremos comonorte y sur, entonces el extremo norte se atraer con el sur. De otro lado, el extremo norte del imn repeler el extremo norte del otro (y similarmente el sur repeler el sur). Dentro de unmotor elctricoesas fuerzas atractoras y repulsoras crean movimiento rotacional.

Un imn es la base de unmotor elctrico. Puede entender cmo funciona un motor si se imagina el siguiente escenario. Digamos que usted cre un imn simple envolviendo 100 veces alambre alrededor de un tornillo y conectndolo a una batera. En tornillo se convertir en un imn y tendr un polonorte y surmientras la batera est conectada. Ahora digamos que usted toma el tornillo imn, coloca un eje en la mitad, y lo suspende en la mitad de la herradura del imn como se muestra en la figura siguiente. Si usted fuera a atar una batera al imn de tal forma que el extremo norte del tornillo que se muestra, la ley bsica del magnetismo le dir que pasar: el polo norte del imn ser repelido del extremo norte de la herradura del imn y atrada al extremo sur de la herradura del imn. El extremo sur del imn ser repelido de forma similar. El tornillo se movera una media vuelta y se colocara en la posicin mostrada.El propsito de un motor de auto a gasolina es, convertir la gasolina en movimiento para que se pueda mover. Actualmente la manera ms fcil de crear movimiento con la gasolina es quemarla dentro del motor. Entonces, un motor de auto est generalmente relacionado con una mquina de combustin interna. Hay dos cosas que resaltar:* Tambin existen los motores de combustin externa. Motores a vapor en los viejos trenes y botes son los mejores ejemplos de mquinas de combustin externas. El combustible (carbn, madera, aceite, lo que sea) en una mquina de vapor quema fuera de la mquina para crear vapor y el vapor genera movimiento dentro de la mquina. El resultado en combustin interna es mucho ms eficiente (gasta menos combustible por milla) que la combustin externa, adems de ello las mquinas de combustin interna son mucho ms pequeas que su equivalente en combustin externa. Esto explica porqu no vemos autos de Ford y GM utilizando motores a vapor.

* Existen tambin diferentes tipos de de combustin interna. El motor con turbina de gas es otro de combustin interna. Las turbinas de gas tienen interesantes ventajas y desventajas, pero su principal desventaja ahora mismo es su alto precio de fabricacin (son ms costosos que los motores de pistn usados en los autos de hoy).Casi todos los autos de hoy utilizan combustin interna recproca porque esas mquinas son relativamente eficientes (comparados con mquinas de combustin externa), relativamente baratas (comparadas a las turbinas de gas) y relativamente fcil de cargar (comparada a un auto elctrico). Esas ventajas sobresalen para mover un auto.Para entender el motor de un auto debe entender cmo funciona la combustin interna en un motor depistones.Combustin(interna):Para entender la idea bsica detrs de cmo funciona un motor de combustin interna recproca, imagine el siguiente aparato. Digamos que se toma un pedazo de tubera de plstico, tal vez de 3 pulgadas de dimetro y 3 pies de largo. Digamos que se coloca una tapa en un extremo. En ese extremo se hizo un pequeo hueco, y a travs de l se introdujo algo como una buja o algo que pueda crear una chispa. Digamos entonces que se roca un poco de gasolina. Por ltimo colocamos una papa (o algo as) dentro del tubo.Partes de un MotorLa figura de la izquierda indica todas las partes en un motor de 4 ciclos simple. He aqu una simple descripcin de cada una, adems de un vocabulario que le ayudar a entender de qu se habla cuando de autos se trata.Cilindro: el pistn se mueve de arriba a abajo dentro del cilindro. El motor descrito aqu tiene un cilindro. Lo que es tpico en las mquinas cortadoras de csped, pero los autos tienen ms de un cilindro (4, 6 y 8 son los ms comunes). En motores multi-cilindros estos estn colocados en una de tres formas: en lnea, en V u opuestos.

Diferentes configuraciones tienen diferentesefectos, costos de fabricacin y caractersticas que las hacen ms convenientes a algunos vehculos.Productor de chispa: Este provee la chispa que enciende la mezcla de aire/combustible para que pueda ocurrir la combustin. La chispa debe suceder justo en el momento exacto.Vlvulas: Las vlvulas de succin y descarga se abren en el instante en que la mezcla entra y cuando sale. Note que las vlvulas estn cerradas durante la compresin y la combustin mientras que la cmara de combustin est sellada.Pistn: un pistn es una pieza de metal cilndrica que se mueve de arriba a abajo dentro del cilindro.Anillos del Pistn: proveen un sello movible entre los bordes exteriore interiordel cilindro. Los anillos sirven para dos propsitos 1) Previenen que la mezcla de aire/combustible en la cmara de combustin se filtre durante la compresin y combustin, y 2) Mantienen al aceite lejos del rea de combustin, donde sera quemado. La mayora de autos "queman aceite" y se les debe aadir un cuarto por cada 1000 millas.Cmara de combustin: esta es el rea donde la compresin y la combustin tienen lugar. Mientras el pistn se mueve de arriba a abajo, puede ver que el tamao de la cmara de combustin cambia. Tiene un volumen mximo y un mnimo. La diferencia entre el mximo y el mnimo es llamada desplazamiento, y es medida en litros o en centmetros cbicos (CC's) donde 1000 cc equivalen a un litro. As que si tiene un motor de cuatro cilindros y cada cilindro se desplaza medio litro, entonces el motor es "un motor de 2.0 litros". Si cada cilindro se desplaza medio litro y hay 6 cilindros colocados en V tiene un "3.0 litros V6". Generalmente el desplazamiento le dice algo acerca de cunto poder tiene un motor. Un cilindro que desplace medio litro puede almacenar el doble de aire/combustible que desplaza un cuarto de litro, y por ello se esperar cerca del doble de poder del cilindro ms grande (si todo lo dems es igual). As que un motor 2.0 litros es la mitad de poderoso que uno 4.0 litros. Puede obtener mayor desplazamiento incrementando el nmero de cilindros o agrandando la cmara de combustin (o los dos).Conector: conecta el pistn a la polea. Puede rotar y moverse para que la polea ruede.Polea: hace que el movimiento de arriba a abajo de pistn se transforme en un movimiento circular.Sabes como funciona el motor de un juguete?Concepto fsico involucrado:Fuerza sobre un conductor en un campo magntico.

Muchos de los juguetes pequeos que tienen movimiento y usan bateras utilizan unmotor elctricoque funciona de manera similar a los motores de aparatos domsticos tales como lavadoras, ventiladores etc. Y esto es debido a que cuando una alambre que lleva una corriente elctrica y se encuentra entre los polo de un imn, dicho alambre experimenta una fuerza, la que al ser dirigida de manera correcta ocasiona la rotacin del alambre y por lo tanto del motor. La direccin de la fuerza puede ser adivinada por medio de la regla de la mano derecha en donde todos los dedos excepto el pulgar apuntan en el mismo sentido que el campo magntico producido por el imn, el pulgar apunta en el mismo sentido que la corriente y la palma de la mano indica el sentido de la fuerza.De acuerdo a la 1 ley, dentro del motor las cargas opuestas generan un movimiento de partculas rotacional. (Dentro de unmotor elctrico esas fuerzas atractoras y repulsoras crean movimiento rotacional).Cuando una alambre que lleva una corriente elctrica y se encuentra entre los polo de un imn, dicho alambre experimenta una fuerza, la que al ser dirigida de manera correcta ocasiona la rotacin del alambre y por lo tanto del motor. La direccin de la fuerza puede ser adivinada por medio de la regla de la mano derecha en donde todos los dedos excepto el pulgar apuntan en el mismo sentido que el campo magntico producido por el imn, el pulgar apunta en el mismo sentido que la corriente y la palma de la mano indica el sentido de la fuerza.Hay dos principios de fsica relacionados entre s que explican la operacin de los motores elctricos. El primero es el principio de la induccin electromagntica, descubierto en 1831 por el cientfico e inventor britnico Michael Lardy. El principio establece que cuando un circuito elctrico se mueve en un campo magntico o cuando se hace variar la intensidad del campo magntico que pasa a travs de un circuito elctrico inmvil, se inicia o "induce" una corriente elctrica en el circuito. El segundo principio es el inverso al primero, o sea, el de la reaccin electromagntica, observado por el fsico francs Andr Marie Ampre en 1820.De esta forma, cuando se tiene una corriente elctrica que se transporta por un conductor, tal como un alambre de cobre situado en un campo magntico, este alambre experimentar una fuerza. Si el conductor se arrolla en una bobina con muchas vueltas en posiciones precisas y con conexiones elctricas, la fuerza creada har que la bobina gire sobre su propio eje. Cuando la bobina gira, hace girar al eje del motor.Partes de un motor elctricoLos motores constan de dos unidades bsicas: el campo, que es el electroimn con su bobinado; y la armadura, que es la estructura que soporta los conductores que cortan el campo magntico y llevan la corriente excitatriz en el motor.Motores de Corriente Directa (DC)Se utilizan en casos en los que es de importancia el poder regular continuamente la velocidad del eje y en aquellos casos en los que se necesita de un toque de arranque elevado.Adems, utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente continua, como es el caso de trenes y automviles elctricos, motores para utilizar en el arranque y en los controles de automviles, motores accionados a pilas o bateras, etc.Para funcionar, el motor de corriente continua o directa precisa de dos circuitos elctricos distintos: el circuito de campo magntico y el circuito de la armadura.El campo (bsicamente un imn o un electroimn) permite la transformacin de energa elctrica recibida por la armadura en energa mecnica entregada a travs del eje. La energa elctrica que recibe el campo se consume totalmente en la resistencia externa con la cual se regula la corriente del campo magntico. Es decir ninguna parte de la energa elctrica recibida por el circuito del campo, es transformada en energa mecnica. El campo magntico acta como una especie de catalizador que permite la transformacin de energa en la armadura..La armadura consiste en un grupo de bobinados alojados en el rotor y en un ingenioso dispositivo denominado colector mediante el cual se recibe corriente continua desde una fuente exterior y se convierte la correspondiente energa elctrica en energa mecnica que se entrega a travs del eje del motor. En la transformacin se pierde un pequeo porcentaje de energa en los carbones del colector, en el cobre de los bobinados, en el hierro (por corriente parsitas e histresis), en los rodamientos del eje y la friccin del rotor por el aire.Motores de Corriente Alterna (AC)

Bajo el ttulo de motores de corriente alterna podemos reunir a los siguientes tipos de motor.*Motor Sncrono*El Motor Asncrono o de InduccinEl Motor SncronoEste motor tiene la caracterstica de que su velocidad de giro es directamente proporcional a la frecuencia de la red de corriente alterna que lo alimenta. Por ejemplo si la fuente es de 60Hz, si el motor es de dos polos, gira a 3600 RPM; si es de cuatro polos gira a 1800 RPM y as sucesivamente. Este motor o gira a la velocidad constante dada por la fuente o, si la carga es excesiva, se detiene.El motor sncrono es utilizado en aquellos casos en que los que se desea velocidad constante. En nuestro medio sus aplicaciones son mnimas y casi siempre estn en relacionadas con sistemas de regulacin y control mas no con la transmisin de potencias elevadas.Como curiosidad vale la pena mencionar que el motor sncrono, al igual que el motor de corriente directa, precisa de un campo magntico que posibilite la transformacin de enega elctrica recibida por su correspondiente armadura en energa mecnica entregada a travs del eje.A pesar de su uso reducido como motor, la maquina sncronica es la mas utilizada en la generacin de energa elctrica. Por ejemplo, en nuestro pas, todas las centrales hidroelctricas y termoelctricas mediante generadores sincrnicos trifsicos. Adems , la nica fabrica de generadores elctricos con la que contamos (ALGESA), fabrica solo generadores sncronicos , ya sea monofsicos o trifsicos.El Motor Asincrnico o de InduccinSi se realizara a nivel industrial una encuesta de consumo de la energa elctrica utilizada en alimentar motores, se vera que casi la totalidad del consumo estara dedicado a los motores asncronicos.Estos motores tienen la peculiaridad de que no precisan de un campo magntico alimentado con corriente continua como en los casos del motor de corriente directa o del motor sncronico.Una fuente de corriente alterna (trifsica o monofsica) alimenta a un estator. La corriente en las bobinas del estator induce corriente alterna en el circuito elctrico del rotor (de manera algo similar a un transformador) y el rotor es obligado a girar.De acuerdo a la forma de construccin del rotor, los motores asncronicos se clasifican en:*Motor Asincrnico de Rotor Bobinado*Motor Asincrnico tipo Jaula de ArdillaMotor Asincrnico de Rotor BobinadoSe utiliza en aquellos casos en los que la transmisin de potencia es demasiado elevada (a partir de 200 kW) y es necesario reducir las corrientes de arranque. Tambin se utiliza en aquellos casos en los que se desea regular la velocidad del eje.Su caracterstica principal es que el rotor se aloja un conjunto de bobinas que adems se pueden conectar al exterior a travs de anillos rozantes. Colocando resistencias variables en serie a los bobinados del rotor se consigue suavizar las corrientes de arranque . De la misma manera, gracias a un conjunto de resistencias conectadas a los bobinados del rotor, se consigue regular la velocidad del eje. Un detalle interesante es que la velocidad del eje nunca podr ser superior que la velocidad correspondiente si el motor fuera sncrono.Motor Asincrnico tipo Jaula de ArdillaFinalmente aqu llegamos al motor elctrico por excelencia. Es el motor relativamente ms barato, eficiente, compacto y de fcil construccin y mantenimiento.Siempre que sea necesario utilizar un motor elctrico, se debe procurar seleccionar un motor asncronico tipo jaula de ardilla y si es trifsico mejor.Por otro lado, la nica razn para utilizar un motor monofsico tipo jaula de ardilla en lugar de uno trifsico ser porque la fuente de tensin a utilizar sea tambin monofsica. Esto sucede en aplicaciones de baja potencia. Es poco comn encontrar motores monofsicos de ms de 3 kW.La diferencia con el motor de rotor bobinado consiste en que el rotor esta formado por un grupo de barras de aluminio o de cobre en formas similar al de una jaula de ardilla.Otros MotoresHemos mencionado los motores elctricos de mayor uso en nuestro medio. Existen otros que son utilizados en casos especializados o domsticos. Entre ellos conviene destacar los siguientes:*El motor universal*El motor de pasosMotor universalTiene la forma de un motor de corriente continua en conexin serie. La principal diferencia es que es diseado para funcionar con corriente alterna. Se utiliza en los taladros, aspiradoras, licuadoras, lustradoras, etc. su eficiencia es baja (de orden del 51%), pero como se utilizan en maquinas de pequea potencia esta ineficiencia no se considera importante.Motor del pasoBsicamente consiste en un motor con por lo menos cuatro bobinas que al ser energizadas con corriente continua de acuerdo a una secuencia, origina el avance del eje de acuerdo a ngulos exactos (submultiplos de 360). Estos motores son muy utilizados en impresoras de microcompuatdoras, en disketeras en general, el sistema de control de posicin accionado digitalmente.Aplicaciones Generales de los diferentes tipos de Motores elctricosComo ya se ha comentado, a nivel industrial los motores que usualmente se utilizan son los sncronicos trifsicos tipo jaula de ardilla y su uso es tan generalizado que al referirse a los motores elctricos, muchas personas piensan en el motor tipo jaula de ardilla, suponiendo que este es el nico que existe.Son muchos los factores que deben tenerse en cuenta al elegir un motor. La solucin por lo general no es nica, pudiendo existir diversas opiniones respecto al cual es el motor adecuado. Sin embargo, puede resumirse que el motor apropiado es aquel que e ajusta a los requerimientos tcnicos solicitados con un costo mnimo. Este ultimo requisito no es factor difcil de calcular. Deben incluirse, no solo el costo de adquisicin, sino tambin los gastos de explotacin. El costo de adquisicin incluye la provisin de cualquiera de los equipos de alimentacin y control necesarios para hacer funcionar al motor.Los gastos de explotacin incluyen asimismo los intereses del equipo principal y edificios y los gasto por la energa consumida en los circuitos de la maquina y en su control.Los valores del factor de potencia y el rendimiento son importantes. El mantenimiento es tambin un gasto corriente que explotacin y normalmente es mas elevado cuanto mas complicado es el equipo de control, o cuando las maquinas son de anillos rozantes o tienen colectores.Los gastos de instalacin tambin pueden ser decisivos. Por ejemplo: se necesitan cimentaciones especiales para los equipos motor- generador, pero no para los equipos convertidores estticos. Estos ltimos equipos requieren adems de menos espacio y son menos ruidosos que las maquinas rotativas. Por ello contrario en que estos equipos existe una considerable generacin de armnicos, lo cual plantea el problema de su supresin.Algunos motores se excluyen de una aplicacin determinada debido a que el ambiente de trabajo es hostil, tal como las condiciones de elevada temperatura., elevado vaco, elevada velocidad o debido a la presencia de lquidos o ambientes corrosivos. En este caso es esencial el empleo de un tipo de maquina si escobillas.Los motores de induccin son generalmente el tipo de maquinas mas barata. Particularmente en el caso de un rotor de simple jaula. Su precio aumenta a medida que se exige mas por parte del control de la velocidad o del torque o de las corrientes de arranque y lo cual podra requerir el empleo de una maquina sncrona podra llegar a ser competitiva.Si se necesita un control de velocidad ajustable a cualquier valor dentro de un rango determinado, entonces se requieren motores de corriente continua, a menos que este justificado el empleo de un equipo de alimentacin podra compensarse en parte con la de los aparatos de corriente continua o corriente alterna alimentados con tensin variable.Preguntas del taller de motores dc

Cual es ley fundamental de todos los imanes Dibujar del motor elctricolas fuerzas atractoras y repulsoras crean movimiento rotacional. Segn la ley bsica del magnetismo, como podemos crear un imn casero. Cuantos tipos de motores elctricos existen? Cules son las aplicaciones de los motores elctricos Como funciona un motor de juguete Dibuje las partes de un motor elctrico universal Cul es la diferencia del motor de paso al universal Un juguete normalmente utiliza cual motor? JUSTIFIQUE SU RESPUESTA Traer a clase un motor de un juguete viejo, en mal estado o malo para desarmarlo y dibujar sus partes. SOLUCION 1:R.Polos iguales se rechazan (+ y +) o (- y -) Polos diferentes se atraen (+ y -) o (- y +) Es decir, si te das cuenta, cuando juntas 2 imanes de los polos, se atraeran, sun embargo, si los juntas con los mismos polos te daras cuenta que no se podran juntar. Un ejemplo serian 2 imanes con las letras N (norte) y S (Sur). Cuando juntas la N con la S se atraen, pero si juntas la N con la N o la S con la S no los vas a poder juntar nunca. 2:R.Motor y sus fuerzas atractoras y repulsoras

3:R.como se crea un imn ?. simple envolviendo 100 veces alambre alrededor de un tornillo y conectndolo a una batera. En tornillo se convertir en un imn y tendr un polonorte y sur. 4:R.existen ?. * motores corriente continua, motores de corriente alterna, motores universales AC/DC 5:R. los motores elctricos son muy variados y actualmente los podemos ver prcticamente en todas las reas de la sociedad como pueden ser: En Sistemas de riego en el campo, mquinas neumticas y gruas para la construccin, en la industria petrolera como dispositivos de perforacin y extraccin, sistemas de bombeo industrial, para mover bandas transportadoras en las industrias de transformacin, en el area de robtica tanto automotriz como en el ensamblaje de computadoras y toda clase de aparatos electrnicos aqu se utilizan motores elctricos altamente especializados llamados Servomotores que estn calibrados para funcionar a revoluciones por minuto especficamente designadas, por supuesto en el rea del hogar en las licuadoras, refrigeradores y hasta en los hornos de microondas, tambin se vern mas a menudo en la industria automotriz como impulsores de los nuevos automviles en sustitucin de los aejos y obsoletos motores a gasolina generadores de casi el 30% de la polucin mundial, as como desde hace muchos aos en vehculos de transporte pblico como el metro. Bombas de Extraccin, Ventiladores, sistemas automatizados. elevadores, carros de golf y un sin fn de artefactos y dispositivos requieren el uso de un motor elctrico ya sea de corriente continua o corriente alterna, la primera mas utilizada en trabajo pesado y la segunda mas enfocada a trabajos de precisin. 6:R.el principio es el siguientelos imanes se encuentran en el estator la parte de afuera que no se mueve la parte movil forma un electroiman con la corriente continua que le ponemos entonces como gira cuando colocas dos imanes cerca se unen pero si cambias a uno de lado entoces los dos se separan verdad... este es el principio en el rotor o la parte que se da vuelta se genera un electroman y en el colector que es lo que conecta el rotor con la energa le hace que vaya cambiando la polaridad del electroimn del rotor, entonces como van cambiando de norte a sur al intercambiar atraccion y repusin con el estator (los imanes) se produce el movimiento. 7:R. Partes de un motor universal

8:R.habitualmente usados es el Motor Universal A diferencia de los motores paso a paso y los servomecanismos, los motores DC nopueden ser posicionados. 9:R.un juguete utiliza normalmente un motor (rreductor),por que tambien los venden en tiendas de electronica para estudiantes o en tiendas de robotica aunque son dificiles de encontar en un centro de mercado etc. 10 LLEVAR EL MOTOR . MANUELA VILLADA