Proyecto #02: Control Eléctrico de Movimiento: Motor Eléctrico

Nicole Dayana Ospina Castro

10-4

Lic. Guillermo Mondragón

Tecnología

I.E Liceo Departamental

Santiago de Cali

Junio 15 2016

Control Eléctrico de Movimiento

Que es motor eléctrico?

Es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estator y un rotor.

Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores o dinamo. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se diseñan adecuadamente.

Funcionamiento:

Los motores eléctricos son dispositivos que transforman energía eléctrica en energía mecánica. El medio de esta transformación de energía en los motores eléctricos es el campo magnético. Existen diferentes tipos de motores eléctricos y cada tipo tiene distintos componentes cuya estructura determina la interacción de los flujos eléctricos y magnéticos que originan la fuerza o par de torsión del motor.

El principio fundamental que describe cómo es que se origina una fuerza por la interacción de una carga eléctrica puntual q en campos eléctricos y magnéticos es la Ley de Lorentz:

Donde:q: carga eléctrica puntualE : Campo eléctricov : velocidad de la partículaB : densidad de campo magnético

En el caso de un campo puramente eléctrico la expresión de la ecuación se reduce a:

F = qE

La fuerza en este caso está determinada solamente por la carga q y por el campo eléctrico E. Es la fuerza de Coulomb que actúa a lo largo del conductor originando el flujo eléctrico, por ejemplo en las bobinas del

estátor de las máquinas de inducción o en el rotor de los motores de corriente continua.

En el caso de un campo puramente magnético:

F = q(v x B)

La fuerza está determinada por la carga, la densidad del campo magnético B y la velocidad de la carga v. Esta fuerza es perpendicular al campo magnético y a la dirección de la velocidad de la carga. Normalmente hay muchísimas cargas en movimiento por lo que conviene reescribir la expresión en términos de densidad de carga p y se obtiene entonces densidad de fuerza Fv (fuerza por unidad de volumen):

Fv = p(E + v x B)

Al producto pv se le conoce como densidad de corriente J (amperes por metro cuadrado):

J = pv

Entonces la expresión resultante describe la fuerza producida por la interacción de la corriente con un campo magnético:

Fv = J x B

Este es un principio básico que explica cómo se originan las fuerzas en sistemas electromecánicos como los motores eléctricos. Sin embargo, la completa descripción para cada tipo de motor eléctrico depende de sus componentes y de su construcción.

Motores de Corriente Continua:

Los motores de corriente continua se clasifican según la forma como estén conectados, en:

Motor serie Motor compound Motor shunt Motor eléctrico sin escobillas

Además de los anteriores, existen otros tipos que son utilizados en electrónica:

Motor paso a paso Servomotor Motor sin núcleo

Motores de Corriente Alterna:Existen tres tipos, siendo el primero y el último los más utilizados:

Motor universal, puede trabajar tanto en CA como en CC. Motor asíncrono Motor síncrono

Regulación de Velocidad:

Síncronos trifásicos existen dos formas de poder variar la velocidad, una es variando la frecuencia mediante un equipo electrónico especial y la otra es variando la polaridad gracias al diseño del motor. Esto último es posible en los motores de devanado separado o los motores de conexión Hilandera, pero sólo es posible tener un cambio de polaridad limitado, por ejemplo, de dos y cuatro polos.

Maqueta:

ZOOLOGICO DE CALI

El zoológico de Cali es un parque zoológico fundado en el año de 1969 ubicado en la ciudad colombiana de Santiago de Cali(Colombia). El parque, situado dentro del bosque municipal y a orillas del río Cali, cuenta con alrededor de 2500 animales de 233 especies, entre anfibios (7%), mamíferos (21%), reptiles (12%), aves (30%), peces (21%) y mariposas (9%). Es el cuarto mejor zoológico de América Latina.

MATERIALES USADOS EN LA MAQUETA:

MOTOR 9V

CAUTIL

PILA 9V

PILA 1.5 V

PORTA PILAS

CABLE

DIODOS LED

SOLDADURA DE ESTAÑO

PENTURAS

MADERA

TORNILLO SIN FIN

TUERCAS

FUNCIONAMIENTO:

Esta maqueta tiene como objetivo principal, hacer una puerta, esta, está hecha en su mayoría por tablas de madera, sus mecanismos son muy simples, consiste en un tornillo sin fin que gira por la fuerza generada de un motor de 9v que a su vez es impulsado por 4 pilas AA de 1,5v. La iluminación, está elaborada a partir de un circuito eléctrico paralelo que enciende los bombillos colocados en los “postes de luz”, para que así la maqueta tenga esta completa y se asemeje lo más posible a un zoológico real.