Motor Universal
Mot oruni v er s al Mo t o rUn i v e r s a l El esun t i p od emo t o rq uepu ed e s eral i ment adoc on c or r i ent eal t er naoc on c or r i entc ont i nua,es i ndi s t i nt o.Sus c ar ac t er í s t i c aspr i nc i pal es nov ar í as i gni fi c at i v ament e, s e a na l i me nt a do sdeun a f or mauot r a.Porr egl a Concepto: Motores Eléctricos gener al ,s eut i l i z anc on c or r i ent eal t er na.Sonc onoc i dost ambi énc onel s obr enombr ede mo t o rmo no f á s i c oens er i e.
Cont eni do [ oc ul t ar ] •
1Pr i nc i pal esCar ac t er í s t i c as
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2Car ac t er í s t i c asd ef unc i onami ent o:
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3Pr i nc i pi odef unc i onami ent o
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4Regul ac i óndev el oc i dadenel Mot orUni v er s al
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5Ut i l i z ac i ón
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6Fuent e
Pr i nc i pal esCar ac t er í s t i c as •
Func i onac onc or r i ent eal t er nayc onc or r i ent edi r ec t a.
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Poseeunpardear r anquemu muyel evado.
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Lav el oc i dadesdi r ec t ament epr opor c i onal al ac or r i ent e.
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Seut i l i z aenher r ami ent asma manual es ,el ec t r odomés t i c os .
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Par ai nv er t i rel s ent i doder ot ac i ón,s ei nv i er t eel s ent i dodel ac or r i ent e enc ual qui er adel osb obi nados .
Car ac t er í s t i c asdef unc i onami ent o: Enc or r i ent ec ont i nua e sunmo mot ors er i enor mal c onsusmi mi s masc ma ar ac t er í s t i c as . Enc or r i ent eal t er na s ec o mp mp or t adema ma ne r as eme j a nt eau nmo t o rs e r i e dec or r i ent ec ont i nua.Comoc adav ezques ei nv i er t eel s ent i dodel ac or r i ent e, l ohac et ant oenel i nduc t orc omoenel i nduc i do,c onl oqueel parmot or c on ser v as us ent i d o.Men orp ot en ci ae nc nc or r i ent eal t er na q ueenc ont i nua, debi doaqueenal t er nael parespul s at or i o.Además , l ac or r i ent ees t al i mi t ada porl ai mpedanc i a,f or madaporel i nduc t oryl ar es i s t enc i adel bobi nado.Porl o t ant ohabr áunacaí dadet ens i óndebi doal ar eac t anc i acuandof unc i onecon c or r i ent eal t er na,l oques et r aduc i r áenunadi s mi mi nuc i óndel par .May orc hi s peo enl as es c obi l l ascuandof unc i onaenc or r i ent eal t er na,debi doaquel asbobi nas d el i n duc i d oes t á nat r a v es ad asporunfl uj oa l t er n oc uan dos epon ene n c or t oc i r c ui t oporl ases cobi l l as ,l oqueobl i gaaponerundev anado c ompens ador enl osmo mot or esme medi anospar ac ont r ar es t arl af uer z ael ec t r omot r i z i nduc i dapores emo t i v o.
Pr i nc i pi odef unc i onami ent o El mot orel éc t r i c ouni v er s al bas as uf unc i onami ent oenl al e ydeLapl ac e.El bobi nadoi nduc t or yel bobi nadoi nduc i does t ánc onec t adosens er i e.Al s er r ec or r i dosporunacor r i ent e,el bobi nadoi nduc t orf or mael c ampoma magnét i c oy el i nduc i doporl al e ydeLapl ac e,al s err ec or r i doporl ac or r i ent eysomet i doa l ai nfl uenc i adel c ampoma magnét i c oi nduc t or ,s edes pl az a,dandoor i genal gi r o del r o t or .Si aument ael c ampoaument al af uer z a,aument al av el oc i dad.El c a mp mp oma gn ét i c oqu ep r o du c el ab ob i n ai n du c i d a,p r o v o c au nad ef o r ma c i ó n del fl uj oi nduc t orl l amadar eac c i óndel i nduc i do.EnCor r i ent eal t er na( CA)oen c or r i ent edi r ec t a( CD)el s ent i dos emant i eneporl aac c i ónmoment ánea dec adaal t er nanc i aenpar t i c ul ar .EnCApr oduc eunaf uer z ac ont r a el ec t r omot r i zporef ec t ot r ans f or madoryporef ec t ogener ador .EnCDs ól opor ef ec t ogener ador .
Regul ac i óndev el oc i dadenel Mot orUni v er s al •
PorReós t at o:Al v ar i arl afl ec hadel r eós t at os ev ar í al ac or r i ent eenel mo t or .
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Porc onmut ac i ónder es i s t enc i as :Al v ar i arl ac onex i ón( c onmut ar )ent r e l osbor nesnumer ados ,s ev ar í al ar es i s t enc i ayporendel ac ant i dadde c or r i ent eques eent r egaal mot or .Amay orr es i s t enc i amenorc or r i ent e.
Ut i l i z ac i ón Es t et i podemo t ors epu edeenc o nt r a rt ant op ar aunamá qui n ad ea f e i t arc o mo p ar aun al o c omo t o r a ,e s t odaun ai d eade lma r g endepo t e nc i aenqu ep ue de n l l eg aras erc ons t r ui d os .L av e l o c i da dc ambi as eg únl ac ar g a.Cua ndoa ume nt a el parmot ordi s mi nuy el av el oc i dad.Ses uel enc ons t r ui rpar av el oc i dadesde 3 00 0a8 00 0r . p . m. ,a un qu el o sp od emo se nc o nt r a rp ar a1 20 00r . p . m.
Fuent e •
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ht t p: / / www. ni c hes e. c om/ uni v er s al . ht ml ht t p: / / www. uni c r om. c om/ maq_mot or _uni v er s al _c ar ac t er i s t i c as _v el oc i dad . a s p h t t p : / / e s . s c r i b d. c o m/ d oc / 5 00 89 57 5/ 7 8/ MOTORUNI VERSAL
Cat egor í as : •
El ec t r i c i dad
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Mot or esel éc t r i c os
Motor eléctrico Universal – Constitución, funcionamiento, velocidad Motor eléctrico Universal
Motor Universal: Introducción El motor universal se denomina así por ser el único motor que puedeconectarse tanto a corriente alternacomo a corriente continua. Cuando elmotor universal se conecta a lacorriente continua con una carga constante, la velocidad y la potenciaaumentan proporcionalmente con elvoltaje aplicado. Cuando este motor se conecta a la corriente alterna con carga constante, la velocidad y la potencia aumentan proporcionalmente con el voltaje aplicado a partir de los 3000 r.p.m. (revoluciones por minuto) En el motor universal la velocidad dada para un voltaje en corriente alterna es inferior que la que se otendría si se aplica el mismo voltaje pero en corriente continua. !os motores universales se construyen para potencias menores a los 0." C# (caallos vapor) y velocidades de $asta 3000 r.p.m. y presentan un uen rendimiento. El principio de funcionamiento de este motor el%ctrico est& determinado por el efecto motor que produce un conductor recorrido por una corriente el%ctrica y que est& sometido a un campo magn%tico. 'or accin magnetomotri e*istir& un desplaamiento y por ende una rotacin.
Constitución de un Motor Universal •
Bobinas conductoras: +e las conoce con el nomre de inductor o campos inductores.
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Bobina inducido: Es el rotor oinado y se le conoce con el nomre de inducido o armadura.
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Escobillas: +on faricadas de carn por ser un material suave y un coeficiente de temperatura negativo.
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Resortes: +irven para mantener las escoillas en su lugar por medio de presinmec&nica.
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Tapas o escudos: +irven para sostener el eje del motor y dar la escructuramec&nica al motor.
Características del motor universal .
-unciona con corriente alterna y con corriente directa
.
'osee un par de arranque muy elevado
3.
!a velocidad es directamente proporsional a la corriente
/.
+e utilia en $erramientas manuales, electrodom%sticos
".
'ara invertir el sentido de rotacin, se invierte el sentido de la corriente en cualquiera de los oinados.
Principio de funcionamiento del motor eléctrico universal El motor eléctrico universal asa su funcionamiento en la ley de !aplace. El oinado inductor y el oinado inducido est&n conectados en serie. l ser recorridos por unacorriente, el oinado inductor forma el campo magn%tico y el inducido por la ley de !aplace, al ser recorrido por la corriente y sometido a
la influencia del campo magnético inductor, se desplaa, dando origen al giro del rotor. +i aumenta el campo aumenta la fuera, aumenta la velocidad. El campo magnéticoque produce la oina inducida, provoca una deformacin del flujo inductor llamada reaccin del inducido. En Corriente alterna (C) o en corriente directa (C1) el sentido se mantiene por la accin moment&nea de cada alternancia en particular. En C produce una f.c.e.m. (fuera contra electromotri) por efecto transformador y por efecto generador. En C1 slo por efecto generador.
Regulación de velocidad en el Motor Universal . Por Reóstato2 l variar la flec$a del restato se varía la corriente en el motor.
. Por conmutación de resistencias2 l variar la cone*in (conmutar) entre losornes numerados, se varía la resistencia y por ende la cantidad de corriente que se entrega al motor. mayor resistencia menor corriente.
maq4motor4universal4constitucion.asp maq4motor4universal4caracteristicas4velocidad.asp
Profesor de Electricidad Industrial • • • • • • • • • •
Página principal EL M!R "ERIE U#I$ER"%L Modelo didáctico CU%&R" CMP%R%!I$" M%P%" ME#!%LE" &E'I#ICI#E" RE'ERE#CI%" LI#E%" &EL !IEMP PRPUE"!% &I&(C!IC% )it &idáctico
EL M!R "ERIE U#I$ER"%L EL MOTOR SERIE UNIERS!L
Para algunas aplicaciones es desea*le emplear un motor +ue pueda operar indistintamente con corriente continua o con corriente alterna, el llamado motor fraccionario del tipo serie, denominado U#I$ER"%L, se constru-e para operar en forma satisfactoria, -a sea en corriente alterna a ./ 01 - 22/ $oltios o *ien con corriente continua3 El llamado motor universal es *ásicamente un motor devanado del tipo serie +ue opera apro4imadamente la misma velocidad - potencia de salida, -a sea con corriente alterna o con corriente continua - apro4imadamente el mismo volta5e3 La armadura de un motor tipo universal es de la misma construcción +ue la de un motor ordinario tipo serie3 En pe+ue6o tama6o el volta5e inducido por la acción del transformador en una *o*ina durante el periodo de conmutación, no tiende a producir suficiente corriente como para producir alg7n pro*lema serio de conmutación3 Para au4iliar la conmuta ción, se usan esco*illas de alta resistencia3 En los motores grandes se usan devanados de compensación para me5orar la conmutación3
Este tipo de motor es sencillo en su construcción - menos caro +ue el tipo serie, se usa para pe+ue6as potencias 89. 0P; - altas velocidades, por e5emplo ventiladores de mesa, aspiradoras, taladros portátiles, secadoras de pelo, e4tractores de aire, licuadoras, etc3 "on conocidos tam*ién con el so*renom*re de motor monofásico en serie3
"!RTES #EL MOTOR UNIERS!L
Las partes de un motor universal son la carcasa, el estator - el rotor o inducido3 La carcasa generalmente de acero o de aluminio, tiene el tama6o necesario para mantener firmes las pie1as del estator3 Muc
respectivas esco*illas de car*ón o car*ones, +ue permiten la cone4ión eléctrica en serie con el rotor o inducido +ue gira3
"RINCI"!LES C!R!CTER$STIC!S
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'unciona con corriente alterna - con corriente directa3 Posee un par de arran+ue mu- elevado3 La velocidad es directamente proporcional a la corriente3 "e utili1a en
CARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMIENTO:
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- En corriente continua es un motor serie normal con sus mismas características.
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- En corriente alterna se comporta de manera semejante a un motor serie de corriente continua. Como cada vez que se invierte el sentido de la corriente, lo hace tanto en el inductor como en el inducido, con lo que el par motor conserva su sentido. - Menor potencia en corriente alterna que en continua, debido a que en alterna el par es pulsa torio. Además, la corriente está limitada por la impedancia, formada por el inductor la resistencia del bobinado. !or lo tanto habrá una caída de tensi"n debido a la reactancia cuando funcione con corriente alterna, lo que se traducirá en una disminuci"n del par. - Maor chispeo en las escobillas cuando funciona en corriente alterna, debido a que las bobinas del inducido están atravesadas por un #ujo alterno cuando se ponen en cortocircuito por las escobillas, lo que obli$a a poner un devanado compensador en los motores medianos para contrarrestar la fuerza electromotriz inducida por ese motivo.
"RINCI"IO #E %UNCION!MIENTO
El motor eléctrico universal *asa su funcionamiento en la le- de Laplace38Entonces se da el efecto Laplace 8o efecto motor;: todo conductor por el +ue circula una corriente eléctrica, inmerso en un campo magnético e4perimenta una fuer1a +ue lo tiende a poner en movimiento;3 El *o*inado inductor - el *o*inado inducido están conectados en serie3 %l ser recorridos por una corriente, el *o*inado inductor forma el campo magnético - el inducido por la le- de Laplace, al ser recorrido por la corriente - sometido a la influencia del campo magnético inductor, se despla1a, dando origen al giro del rotor3 "i aumenta el campo aumenta la fuer1a, aumenta la velocidad3 El campo magnético +ue produce la *o*ina inducida, provoca una deformación del flu5o inductor llamada reacción del inducido3 En Corriente alterna 8C%; o en corriente directa 8C&; el sentido se mantiene por la acción momentánea decada alternancia en particular3 En C% produce una fuer1a contra electromotri1 por efecto transformador - por efecto generador3 En C& sólo por efecto generador3
RE&UL!CI'N #E ELOCI#!# EN EL MOTOR UNIERS!L
Por Reóstato: %l variar la flec
Por conmutación de resistencias: %l variar la cone4ión 8conmutar; entre los *ornes numerados, se varía la resistencia - por ende la cantidad de corriente +ue se entrega al motor3 % ma-or resistencia menor corriente3
UTILI(!CI'N
Este tipo de motor se puede encontrar tanto para una má+uina de afeitar como para una locomotora, esto da una idea del margen de potencia en +ue pueden llegar a ser construidos3 La velocidad cam*ia seg7n la carga3 Cuando aumenta el par motor disminu-e la velocidad3 "e suelen construir para velocidades de =/// a >/// r3p3m3, aun +ue los podemos encontrar para 92/// r3p3m3 %plicaciones típicas de este motor son las aspiradoras eléctricas, los taladros - las
ENT!)!S * #ESENT!)!S #E LOS MOTORES UNIERS!LES
Entre las venta+as de estos motores deen contarse éstas-
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?ue pueden construirse para cual+uier velocidad de giro - resulta fácil conseguir grandes velocidades, cosa +ue no puede conseguirse con otros motores de c3a3 'uncionan indistintamente con c3c3 -o con c3a3 Poseen un elevado par de arran+ue3 La velocidad se adapta a la carga3 Para regular la velocidad de giro *asta con conectar un reóstato 8Componente eléctrico para regular la intensidad de la corriente sin necesidad de a*rir el circuito - +ue consiste en una resistencia eléctrica +ue puede variarse a voluntad; en serie con el inducido3 Las desventa+as de estos motores son?ue contienen elementos delicados +ue re+uieren una revisión periódica@ es preciso entonces compro*ar el desgaste del colector, de las esco*illas, el enve5ecimiento de los muelles +ue las oprimen contra las delgas del colector, etc3 El contacto desli1ante entre colector - esco*illas produce c
ES.UEM! #E UN MOTOR SERIE UNIERS!L
E)ERCICIO Para reducir la velocidad de un motor serie universal *ipolar de 92A $, B/// r3p3m3, B// , C" % D /,>B - rindiendo /,B> a plena carga, se dispone en serie con el mismo una resistencia de 2,2B 93 "a*iendo +ue la resistencia ó B 4 /, B> D > % Corriente del motor con la resistencia en serie: Is D 92A 9// 2,2B D 92 % La relación entre las f3e3ms3 Rotativas nominal - con la resistencia en serie, es igual a: Ertn Erts D frn 4 &dn frs 4 &ds Por otra parte al despreciar el efecto de la saturación se tiene: &dn &ds D In Is
'inalmente, al admitir nulas las reactancias de dispersión - desprecia*les las perdidas en el
Ern D 92A 4 /,>B /,F> 4 > D 9/F,99 $
Con la resistencia en serie:
Ers D 9// 4 /,>9 /,F> 4 92 D AJ,2F $
%l ser las frecuencias de rotación proporcionales a la velocidad en r3p3m3, se tendrá:
9/F,99 AJ,2F D B/// 4 > ns 4 92
&e donde: ns D 2B=A r3p3m3
COM"!R!CI'N ENTRE L!S C!R!CTER$STIC!S #EL /O/IN!#O #EL EST!TOR O C!M"O EN CORRIENTE !LTERN! * CORRIENTE CONTINU!
'a cantidad de espiras de campo es menor en el motor en serie de C.A. que en el motor en serie de C.C. para disminuir la reactancia del campo hacer que circule la cantidad de corriente su(ciente. Al disminuir la ma$nitud del campo se reduce el par motor por lo tanto los motores de C.A. en serie se fabrican para potencias menores de un caballo de potencia en frecuencia de )* ciclos por se$undo. 'as características del motor en serie de C.A. no son similares a las del mismo tipo para C.C. Es una máquina de velocidad variable, de baja velocidad para car$as $randes de $ran velocidad para car$as livianas. El par de arranque tambi+n es mu $rande. 'os motores en serie de fracciones de caballo se emplean para propulsar ventiladores, perforadoras el+ctricas otros aparatos pequeos. El motor de C.A. en serie tiene las mismas características $enerales que el de C.C. en serie, se ha fabricado un motor en serie para ambas corrientes que se le llama motor universal tiene $ran aplicaci"n en aparatos el+ctricos pequeos. 'os motores universales funcionan con menor rendimiento que los motores en serie de C.A. o C.C. puros solo se hacen en tamaos chicos. !ara invertir el $iro de este motor se deben invertir las coneiones en la armadura.
/O/IN!#O #E COM"ENS!CI'N
'os motores universales son motores en serie de potencia fraccional, de C.A., diseados especialmente para usarse en potencial a sea de C.C. o de C.A. Estos motores tienen la misma característica de velocidad par cuando funcionan en C.A. o en C.C. En $eneral, los motores universales pequeos
no requieren devanados compensadores debido a que el n/mero de espiras de su armadura es reducido por lo tanto, tambi+n lo será su reactancia de armadura. Como resultado, los motores inferiores al 0*1 de caballo $eneralmente se construen sin compensaci"n. El costo de los motores universales no compensados es relativamente bajo por lo que su aplicaci"n es mu com/n en aparatos dom+sticos li$eros, por ejemplo aspiradoras, taladros de mano, licuadoras, etc. 'os motores universales $randes tienen al$/n tipo de compensaci"n. 2ormalmente se trata del devanado compensador del motor de serie o un devanado de campo distribuido especialmente para contrarrestar los problemas de la reacci"n de armadura. 3na característica importante de los motores serie de C.A. es el uso de motores compensadores para reducir la reacci"n de armadura. El medio más com/n para esta compensaci"n implica incrustar devanados compensadores distribuidos en los polos del motor. 4i el motor de serie de C.A. tendrá aplicaciones tanto con C.A. como con C.C., el devanado compensador se conecta siempre en serie con la armadura se dice que el motor está compensado conductivamente. 4i el devanado compensador está conectado en corto circuito sobre sí mismo, se dice que el motor está compensado inductivamente.
#ETECCI'N, LOC!LI(!CI'N * RE"!R!CI'N #E !ER$!S EN MOTORES UNIERS!LES
"rueas- !anto el arrollamiento inductor como el del inducido de*en verificarse detenidamente antes - después de su monta5e3 El arrollamiento inductor se compro*ará en *usca de contactos a masa, cortocircuitos, interrupciones e inversiones de polaridad3 #o
Re0aración- Las averías +ue pueden presentarse en los motores universales son las mismas +ue ocurren en los de motores de corriente continua3
! continuación, se enumeran las m1s corrientes-
93 •
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"i se producen c
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Cortocircuito en las *o*inas del inducido3 !erminales de *o*inas invertidos3 Co5inetes desgastados3 Láminas de mica salientes3 "entido de rotación invertidos3 23 "i el motor se calienta en e4ceso, puede ser de*ido a:
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Co5inetes desgastados3 'alta de engrase en los co5inetes3 Ko*inas con cortocircuitos3 "o*recarga3 %rrollamientos inductores con cortocircuitos3 Esco*illas mal situadas3 =3 "i el motor desprende
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Inducido con cortocircuitos3 Co5inetes desgastados3 %rrollamientos inductores con cortocircuitos3 !ensión inadecuada3 "o*recarga3 F3 "i el par motor es dé*il, puede ser de*ido a:
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Ko*inas con cortocircuitos3 %rrollamientos inductores con cortocircuitos3 Esco*illas mal situadas3 Co5inetes desgastados3
"REC!UCIONES
En este motor, igual +ue en los motores de corriente continua con e4citación en serie,
-a están preparados para el funcionamiento en vacío - no e4iste este peligro3 Cam*ien reali1ar el correcto mantenimiento de las esco*illas3
Ma0a Mental
&LOS!RIO
!"LIC!CION- Empleo de una cosa o puesta en práctica de los procedimientos adecuados para conseguir un fin3 /O/IN!#O- Con5unto de *o*inas - otros conductores de un circuito eléctrico3
C!RC!S!- %rma1ón e4terior de una cosa3
EST!TOR- En las dinamos - motores eléctricos, circuito fi5o dentro del cual gira el móvil o rotor3
ES.UEM!- Representación mental o sim*ólica de una cosa material o inmaterial o de un proceso en la +ue aparecen relacionadas de forma lógica sus líneas o rasgos esenciales3
%UNCION!MIENTO- Manera como funciona determinada cosa3
MOTOR- Un motor es la parte sistemática de una má+uina capa1 de
"REC!UCION- Cuidado - reserva de una persona al
ROTOR- El rotor es el componente +ue gira 8rota; en una má+uina eléctrica, sea ésta un motor o un generador eléctrico3 unto con su contraparte fi5a, el estator, forma el con5unto fu ndamental para la transmisión de potencia en motores - má+uinas eléctricas en general3
SERIE- Con5unto de cosas relacionadas entre sí o con ciertas características comunes, +ue están o se suceden unas a otras siguiendo un orden3
UNIERS!L- ?ue pertenece o se refiere a todos los países, a todos los tiempos, a todas las personas o a todas las cosas3
ELOCI#!#- Relación +ue se esta*lece entre el espacio o la distancia +ue recorre un o*5eto el tiempo +ue invierte en ello3
RE%ERENCI!S
9>2.>A. =/=J"artesN&elN Motor NUniversal universal OOO3ecured3cuinde43pFA9F./>J/
555 .-----------------------------------
partes del motor universal M!R U#I$ER"%L3 Las partes de un motor universal son la carca1a, el estator - el rotor o inducido3 La carca1a generalmente de acero o de aluminio, tiene el tama6o necesario para mantener firmes las pie1as del estator3 Muc
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partes del motor universal M!R U#I$ER"%L3 Las partes de un motor universal son la carca1a, el estator - el rotor o inducido3 La carca1a generalmente de acero o de aluminio, tiene el tama6o necesario para
mantener firmes las pie1as del estator3 Muc
