Las máquinas de corriente continua se clasifican
en:
GENERADORES DE C.C. (Dinamo)
es un generador eléctrico destinado a
la transformación de flujo magnético en electricidad mediante el fenómeno de la inducción electromagnética, generando una corriente continua.
La dinamo de Gramme.
Inducían picos repentinos de corriente sólo cuando
los polos N o S del imán pasaban cerca de la bobina; la mayor parte del tiempo
no generaba nada.
Antonio Pacinotti, un científico italiano, resolvió este problema reemplazando la bobina
giratoria por una de forma toroidal, enrollada alrededor de un anillo de hierro. Así, siempre una parte de
la bobina estaba influida magnéticamente por los imanes, suavizando las
variaciones de corriente.
Posteriormente Zénobe Gramme reinventó el diseño e ideó los primeros generadores comerciales a
gran escala, que operaban en París en torno a 1870. Su diseño se conoce como
la dinamo de Gramme.
A partir de entonces se han realizado nuevas versiones con mejoras, pero
el concepto básico de bucle giratorio sin fin permanece en todas las dinamos
modernas.
LA DINAMO EN EL AUTOMÓVIL.
Uno de los usos más comunes que se le dio a la dinamo
fue el de generador de energía eléctrica para el automóvil. A medida que, desde principios del siglo XX, los automóviles se iban haciendo más complejos, se demostró que los
sistemas de generación de energía eléctrica con los que se contaba (principalmente magnetos) no eran lo suficientemente potentes
para las necesidades del vehículo. Aunque se trataba de un elemento que
proporcionaba la energía necesaria con relativamente poco peso, presentaba
ciertos problemas. El más importante era que la velocidad de rotación que se le
suministraba nunca era constante, ya que las revoluciones del motor están
continuamente variando, siendo requisito el que tenía que ser capaz de
suministrar la misma corriente en ralentí, movimiento lento, aun cuando el
motor estuviera a pleno rendimiento. Esto se solucionó con los reguladores que, aunque son
sencillos en su diseño, requieren de un reglaje muy delicado. Estos
dispositivos debían ser capaces de regular el voltaje y la intensidad. Además
debería evitar que la dinamo funcionara como un motor eléctrico cuando el
vehículo estuviera al ralentí, que es cuando prácticamente no produce energía,
para que el flujo de corriente no se invirtiera (dado que las dinamos tienen un
diseño muy parecido al de los motores eléctricos,
en el automóvil llegaban a funcionar como tales cuando se invertía el flujo de
corriente al ser mayor el potencial que suministraba la batería que el
potencial que suministraba la dinamo).
Desde los años 1970 han sido sustituidos progresivamente por el alternador, no quedando ningún vehículo en producción con el anterior sistema
actualmente. La corriente generada es producida cuando el campo magnético
creado por un imán o un electroimán fijo, inductor, atraviesa una bobina, inducida,
colocada en su centro. La corriente inducida en esta bobina giratoria, en
principio alterna, es transformada en continua mediante la acción de un
conmutador giratorio, solidario con el inducido, denominado colector, constituido
por unos electrodos denominados delgas. De aquí es
conducida al exterior mediante otros contactos fijos llamados escobillas que
conectan por frotamiento con las delgas del colector.
MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA.
EL motor de
corriente continua es una máquina que convierte energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento
rotatorio, gracias a la acción de un campo magnético.
Un motor
de corriente continua se compone principalmente de dos partes. El estator da
soporte mecánico al aparato y contiene los polos de la máquina, que pueden ser
o bien devanado de hilo de cobre sobre un núcleo de hierro, o imanes permanentes. El rotor es generalmente de forma
cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado con corriente directa a
través de delgas,
que están en contacto alternante con escobillas fijas (también llamadas
carbones).
El
principal inconveniente de estas máquinas es el mantenimiento, muy costoso y
laborioso, debido principalmente al desgaste que sufren las escobillas o
carbones al entrar en contacto con las delgas.
Algunas
aplicaciones especiales de estos motores son los motores
lineales, cuando ejercen tracción sobre un riel, servomotores y motores paso
a paso. Además existen motores de DC sin escobillas (brushless)
utilizados en el aeromodelismo por su bajo par motor y
su gran velocidad.
Es
posible controlar la velocidad y el par de estos motores utilizando técnicas
de control de motores CD.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.
Cuando un conductor, por el que
pasa una corriente eléctrica, se sumerge en un campo magnético, el
conductor sufre una fuerza perpendicular al plano formado por el campo
magnético y la corriente, de acuerdo con la Fuerza de Lorentz:
·
L: Longitud del conductor en metros
·
Φ: Ángulo que forma I con B
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