Cómo funciona un motor DC con escobillas: mecánica simple y potencia fiable

Es un tipo de electromotor que convierte energía eléctrica en energía mecánica. Generalmente, los tipos más comunes de motores DC operan usando fuerzas creadas por campos magnéticos que provienen de las corrientes eléctricas para impulsar la rotación de un rotor asegurado con un eje de salida.

Un motor DC con escobillas típico comprende un rotor, una armadura, un estator y un conmutador con escobillas. Esta maquinaria usa polaridad opuesta entre los polos semejantes y no semejantes del electroimán para mantener el rotor central girando.

Diferentes tipos de motores DC con escobillas

Devanado en serie (Series Wound)

Este tipo de motor DC con escobillas tiene el devanado de campo conectado en serie con el rebobinado del rotor mientras que el control de velocidad es alterando el voltaje de suministro.

Ofrece un alto par de arranque ya que su campo magnético funciona por debajo de la saturación, y un aumento en la carga resultará naturalmente en un aumento tanto en la corriente de campo como en la de armadura. Debido a su alto par de arranque, se usa principalmente en polipastos, grúas, automotriz y grúas.

Devanado derivado (Shunt Wound)

El motor de devanado derivado solo tiene un suministro de voltaje, mientras que el devanado de campo está conectado en posición paralela con el devanado del rotor y tiene la capacidad de entregar par aumentado, sin reducir la velocidad al tener un aumento en la corriente del motor.

Con velocidad constante y nivel medio de par de arranque, es más adecuado para aspiradoras, tornos, rectificadoras y transportadores.

Devanado compuesto (Compound Wound)

Es una combinación de un motor derivado y en serie ya que el campo derivado está cableado en paralelo con polaridad similar en paralelo con el campo magnético, ayudando al campo de armadura y campo en serie.

Con gran regulación de velocidad a altas velocidades y alto par de arranque, las mejores aplicaciones para este motor consisten en sierras circulares, accionamiento de compresoras, máquinas de cizalla y transportadores continuos.

Imán permanente (Permanent Magnet)

En lugar de devanado en el campo o usando un electroimán, un imán permanente se usa para construir el campo magnético necesario para la operación del motor. Debido a su fuerza de campo magnético fija, no puede ser controlado externamente.

Como resultado, un motor de imán permanente se usa usualmente en sistemas servo y robótica debido a su bajo par y control preciso.

Ventajas

Bajo costo

Comparados con motores sin escobillas, los motores con escobillas generalmente vienen a un costo mucho menor ya que no requieren muchos cables y solo usan escobillas para operar. Como resultado, son la opción más económica para la mayoría de las empresas ya que son más baratos de producir.

Las escobillas pueden reconstruirse para extender la vida

Aunque solo es aplicable a ciertos motores, las escobillas pueden ser reemplazadas o reconstruidas para extender la vida útil del motor. El único problema es que requiere supervisión a largo plazo ya que las escobillas desgastadas pueden ser muy peligrosas. En el peor de los casos, rebobinados de motor eléctrico necesitarán ser hechos por un profesional contratado para evitar accidentes.

Adecuados para entornos operativos extremos

Debido a que no se requieren electrónicos a bordo para un motor DC con escobillas, típicamente pueden tolerar entornos operativos extremos. Mientras las escobillas hayan sido elegidas y mantenidas adecuadamente, estos motores pueden durar bastante tiempo.

Simples de entender y usar

Su diseño de accionamiento simple y barato lo hace relativamente fácil de entender para cualquiera ya que un motor DC con escobillas básico solo requiere dos cables, entre el motor y la fuente de energía. En otras palabras, también ahorra espacio que usualmente se usaría para conectores y cableado en situaciones ajustadas, reduciendo costos en cables y conectores.

Saber cómo funciona un motor DC es realmente importante si quiere sostener su vida útil. Pero cuando encuentra cualquier tipo de fallo o mal funcionamiento, puede necesitar hacer una revisión completa del motor eléctrico para verificar la condición de salud de su equipo. Si está en óptimas condiciones, esa es una buena noticia para usted. Pero si no lo está, entonces es hora de programar una reparación o ir por un reemplazo completo.