Tutorial interactivo del motor DC
Las nuevas tecnologías demandan una mayor sofisticación en la elección y calculo del motor de corriente continua. Los moto- res, o micromotores de continua de altas prestaciones y sis- temas de precisión requieren el enfoque multidisciplinar de la mecatrónica: mecánica de precisión, electrónica, informática y sistemas de control.
Este tutorial tiene como objetivo faciltar el estudio, cálculo y comprensión del motor DC, motor brushless DC y servomo- tores. Su diseño interactivo permite, por medio de links, acce- der a la informacion de manera dinámica según las necesi- dades del lector. El enfoque práctico de este tutorial persi- gue la máxima utilidad para el usuario, gracias a sus gráfi- cos, fórmulas y ejemplos.
Deseamos que el lector navegue provechosamente dentro de esta herramienta, para mayor comprensión del mundo del motor DC de precisión
1 Tutorial motor DC Carcasa, cuerpo del motor
Taladro roscado de montaje
Brida frontal
Cuello de centraje
Anillo de retención axial
Eje de Salida Detalle frontal de un motor DC o micromotor DC (Direct Current) o tam- bién llamado motor CC (o motor de corriente continua) que se utilizan generalmente en robótica, automatiza- ción, electromedicina, en energía solar para seguidores solares de paneles fotovoltaicos, herramientas de mano, equipos de laboratorio, etc…
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Indice
Motor DC (motores de corriente continua de precisión)
Motor Brushless DC (motores CC sin escobillas)
Rangos de funcionamiento
Accionamientos (transmisión mecánica)
Motor (observaciones generales)
Datos del motor
Regulación
Servomotores, servomecanismos y servosistemas
Variables y unidades www.BRUSHLESSMOTOR.ES Tutorial motor DC Galería de imágenes 2
trico sea un factor importan- te.
Relación lineal voltaje/velo- cidad, carga/velocidad, y carga/corriente. Esto signifi- ca que se puede calcular el motor de manera sencilla y con fiabilidad. Su comporta- miento es el mismo en todo el rango de funcionamiento. Las gráficas son muy senci- llas.
Larga vida útil. Debido a la baja inductancia y al colector de múltiples delgas, se pro- duce una chispa en la esco- billa 14 veces menor que un motor convencional, alargan- do su vida en servicio en las mismas proporciones. Si consideramos este factor en el diseño de máquinas y se calculan los costes de susti- tución y parada de máquina, son motores muy rentables, aunque el coste inicial pueda parecer un poco más eleva- do. Se pueden alcanzar las 10.000 horas de funciona- Motor DC Los micromotores DC de precisión habitualmente están equipados con imanes permanentes de altas presta- ciones. El sistema de rotor hueco o rotor sin hierro representa el corazón de la tecnología coreless.
Características de los moto- res de rotor sin hierro:
Sin retención magnética, es decir de giro suave. Esto favorece las tareas de posi- cionamiento o control de velocidad.
La baja inercia del rotor facilita altas aceleraciones y frenadas. En tareas de posi- cionamiento esto se traduce en menor tiempo para ir de un punto a otro, mejorando la productividad.
Reducida emisión electro- magnética EMC (interferen- cias) debido a su bajo ruido eléctrico.
Baja inductancia Aproximadamente un rotor sin hierro puede tener la inductancia de la bobina unas 14 veces menor que un motor DC convencional de similar potencia. Esto se tra- duce en una chispa en la escobilla 14 veces menor y una vida útil más larga, en las mismas proporciones. Elevada eficiencia, alcan- zando el 90%: Utilizan casi toda la energía eléctrica con- sumida convirtiéndola en potencia mecánica. Ideal para aplicaciones con baterí- as, o donde el consumo eléc-
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miento si el motor está bien calculado.
Motor pequeño, concentra- ción de potencia gracias a los imanes de Neodimio (Nd), una tierra rara de la tabla periódica de los ele- mentos químicos. El imán de Neodimio produce un campo magnético unas 25 veces superior al de un imán con- vencional de Ferrita. Esto permite conseguir elevadas potencias en tamaño reduci- do.
Rotor hueco o rotor sin hierro.
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nes, rango de velocidades muy amplio y, por supuesto, su insuperable duración en servicio.
Sin conmutación mecánica al no tener escobillas. Sin embargo requieren una elec- trónica externa (o integrada) para realizar la conmutación.
Prolongada vida útil, limita- da únicamente por los roda- mientos, mínimo 20.000 horas a carga máxima.
Giro suave, sin par de reten- ción.
Altas velocidades incluso a bajos voltajes; fácilmente pueden alcanzar 50.000 rpm y 100.000 en algunos casos. Tutorial motor DC rotor de imán permanente
retorno magnético
Motor Brushless Los motores DC electrónica- mente conmutados (brushless DC) destacan particularmente por sus excelentes caracterís- ticas de par, altas presta
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