8/14/2019 Imanes y Motores

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Imanes y MotoresPara entender cmo funciona un motor elctrico, la clave es entender cmofunciona un imn. Un imn es la base de un motor elctrico. Puede entendercmo funciona un motor si se imagina el siguiente escenario. Digamos queusted cre un imn simple envolviendo 100 veces alambre alrededor de untornillo y conectndolo a una batera. En tornillo se convertir en un imn ytendr un polo norte y sur mientras la batera est conectada. Ahora digamosque usted toma el tornillo imn, coloca un eje en la mitad, y lo suspende en lamitad de la herradura del imn como se muestra en la figura siguiente. Si ustedfuera a atar una batera al imn de tal forma que el extremo norte del tornilloque se muestra, la ley bsica del magnetismo le dir que pasar: el polo nortedel imn ser repelido del extremo norte de la herradura del imn y atrada alextremo sur de la herradura del imn. El exremo sur del imn ser repelido de

forma similar. El tornillo se movera una media vuelta y se colocara en laposicin mostrada.

Puede ver que este movimiento de media-vuelta es simple y obvio porque

naturalmente los imanes se atraen y repelen uno al otro. La clave para unmotor elctrico es entonces ir al paso uno as que, al momento en que esemovimiento de media vuelta se complete, el campo del electroimn cambie. Elcambio hace que el electroimn haga otra media vuelta. Usted cambia elcampo magntico simplemente cambiando la direccin del flujo de electronesen el alambre (se logra esto moviendo la batera). Si el campo del electroimncambia justo en el momento de cada media vuelta, el motor elctrico girarlibremente.

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La armadura toma el lugar del tornillo en un motor elctrico. La armadura es un

electroimn que se hace enrollando alambre delgado alrededor de 2 o mspolos de un centro de metal. La armadura tiene un eje, y el conmutador estatado al eje. En el diagrama de la izquierda puede ver tres diferentes vistas dela misma armadura: frente, lado y extremo. En la vista de extremo el enrolladode alambre es eliminada para hacer el conmutador ms obvio. Puede ver queel conmutador es un simple par de platos atados al eje. Esos platos dan las dosconexiones para el rollo del electroimn.

La parte del "cambio del campo elctrico" de un motor es complementada pordos cosas: el conmutador y los cepillos. El diagrama de la derecha muestracmo el conmutador y los cepillos trabajan juntos para dejar que el actual flujode electrones vayan al electroimn, y tambin cambien la direccin de loselectrones que corren en ese momento. Los contactos del conmutador estnatados al eje del electroimn, as que cambian con el imn. Los cepillos sonslo dos pedazos de metal elstico o carbn que hace contacto con el

conmutador.

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Juntando todo

Cuando se juntan todas esas partes, lo que se obtiene es un motor elctricocompleto:

En esta figura, el bobinado de la armadura no se ha tenido en cuenta as quees fcil ver al conmutador en accin. De lo que hay que darse cuenta es que laarmadura pasa a travz de la posicin horizontal, los polos del cambio delelectroimn. Debido al cambio, el polo norte del electroimn est siempre sobre

el eje para que pueda repeler el polo norte del imn del campo y atraer el imndel campo del polo sur.Si alguna vez tiene la oprtunidad de desmontar un pequeo motor elctricoencontrar que contiene las mismas partes descritas arriba: dos pequeosimanes permanentes, un conmutador, dos cepillos y un electroimn hecho porun enrolle de cable alrededor de matal. Casi siempre, el rotor tendr tres polosen lugar de dos tal como se miestra en este artculo. Hay dos buenas razonespara que un motor tenga tres polos:Esto hace que el motor sea ms dinmico. En un motor de dos polos, si el

electroimn est balanceado, perfectamente horizontal entre los dos polos delimn del campo cuando el motor arranca, usted puede pensar que la armadurase quede "pegada" ah. Esto nunca ocurre en un motor de tres polos.Cada vez que el conmutador toque el punto donde cambia el campo a un motorde dos polos, el conmutador enchufa la batera (conecta directamente lasterminales positivas y negativas) por un momento. Este enchufe hace que segaste la energa de la batera innecesariamente. Un motor de tres polos arreglael problema.Es posible tener cualquier nmero de polos, dependiendo del tamao del motory la alplicacin especfica en que se est utilizando.