Conoces el funcionamiento de un motor de corriente continua si aún no sabes nada sobre esto y estás interesado por qué te gusta la mecánica o los autos aqui te decimos todo.
Funcionamiento de un motor de corriente continua
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA
El principio de funcionamiento de los motores de corriente continua o continua se basa en la repulsión de los polos magnéticos de un imán permanente cuando éstos interactúan con los polos magnéticos de un electroimán montado sobre un eje según la ley de Lorentz. Este electroimán se denomina "rotor" y su eje le permite girar libremente entre los polos norte y sur del imán permanente dentro de la carcasa o cuerpo del motor.
A medida que la corriente eléctrica fluye a través de la bobina de este electroimán rotativo, el campo electromagnético generado interactúa con el campo magnético del imán permanente. Si los polos del imán permanente y del electroimán giratorio coinciden, existe un rechazo y un par o par magnético que hace que el rotor rompa la inercia y en algunos casos gire sobre su eje en el mismo sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario, dependiendo de cómo esté conectada la batería o acumulador al circuito.
Función del colector o interruptor en el motor de corriente continua.
La siguiente figura muestra una vista frontal esquemática y simplificada de un colector dividido en dos partes y perteneciente a un motor de corriente continua muy simple. También se muestra el bobinado de la bobina del electroimán, que gira como un rotor, distinguido por un color diferente en cada una de sus mitades. Una de las mitades está representada por un círculo rojo y la otra por un círculo azul llamado "1" y "2". Como se puede observar, uno de los terminales de esta bobina está conectado a la sección "a" del colector y el otro a la sección "b".

En el motor de corriente continua, el colector o interruptor se utiliza para cambiar constantemente o cambiar la dirección de flujo de la corriente eléctrica a través del bobinado de la bobina del rotor después de cada media vuelta. De esta manera, el polo norte del electroimán siempre coincide con el polo norte del imán permanente y el polo sur con el polo sur del propio imán. Dado que siempre coinciden dos polos magnéticos, que son siempre los mismos, existe un rechazo constante entre los dos, lo que permite que el rotor gire continuamente alrededor de su eje mientras esté conectado a la corriente eléctrica.
Como podemos ver, en la "A" de la figura, la bobina del electroimán está situada entre el polo norte "N" y el polo sur "S" del campo magnético del imán permanente. Al mismo tiempo, el polo positivo (+) de la batería se conecta en la dirección convencional de la corriente (del signo positivo al negativo) en la mitad "a" del colector mediante el pincel también marcado con el signo (+). Así, la mitad de la bobina roja (1) se excita positivamente hacia el polo norte "N", mientras que la otra mitad, la bobina azul (2), se excita negativamente hacia el polo sur "S".
Cuando el polo norte se forma en el electroimán, el polo norte del imán permanente lo rechaza inmediatamente. Al mismo tiempo, el polo sur formado en el extremo opuesto también es rechazado por el polo sur del propio imán, de forma que se genera una fuerza de repulsión en ambos extremos del rotor cuando éste se alinea y coincide con dos polos idénticos en el imán permanente. En estas condiciones, si aplicamos la "regla de la izquierda" y nos referimos, por ejemplo, a la parte de la bobina en la que se ha formado el polo norte en el electroimán, veremos que la inercia inicial, cuando se rompe, comienza a girar en sentido contrario a las agujas del reloj, como muestra la flecha verde.
En cuanto la bobina gira y toma la posición vertical (como se muestra en la parte "B" de la figura), los cepillos dejan de hacer contacto con ambos segmentos del colector. En esta posición neutra, la corriente suministrada por la batería deja de circular y la bobina se apaga de forma que ambos extremos del electroimán pierden brevemente sus polos magnéticos. Sin embargo, debido a la fuerza de momento inercial o angular mantenida por el electroimán, esta posición excede inmediatamente a esta posición y sus extremos asumen la posición opuesta, como se muestra en la parte "C" de la misma figura.
Ahora se puede ver en "C" que la mitad de la bobina que antes era azul (2) con polaridad sur cuando estaba a la derecha del eje del rotor se convierte en el lado izquierdo junto con la mitad (b) del colector al que está conectado. La parte de la bobina que ha girado y que ahora está en la posición opuesta se convierte en el polo norte (2) del electroimán, de modo que es rechazada de nuevo por el polo norte del imán permanente, que, como ya se ha explicado, está unido al cuerpo del motor. A continuación, el electroimán, mientras continúa girando y haciendo otro medio giro, pasa de nuevo por la zona neutra (como en "B") y repite el mismo ciclo. Estos cambios continuos en los polos del electroimán del rotor que proporciona el colector son los que le permiten seguir girando ininterrumpidamente mientras permanece energizado.
En resumen, la función del colector es permitir el cambio constante de polaridad de la corriente en la bobina del electroimán del rotor, de forma que sus polos cambien constantemente. Este cambio se produce cada vez que el electroimán gira media vuelta y pasa por la zona neutra, cambiando sus polos para mantener el rechazo del imán permanente. Esto permite que el electroimán del rotor gire constantemente mientras la batería o la fuente de fuerza electromotriz (M.E.F.) permanezca conectada al circuito del motor y le suministre corriente eléctrica.
Esta otra figura muestra esquemáticamente y simplifica un motor de corriente continua común con un rotor que consiste en una simple bobina de una sola bobina roja y azul para distinguir cada mitad. Si se sigue la trayectoria de la corriente eléctrica (I), suponiendo que fluye en sentido convencional (del polo positivo "+" al polo negativo "-" de la batería, como indican las flechas negras), en la mitad izquierda de la bobina roja se encuentra el polo norte "N", que corresponde a la misma polaridad del campo magnético del imán permanente fijado al cuerpo del motor, una fuerza de rechazo entre los dos mismos polos. Si aplicamos la "regla de la izquierda", podemos ver que la mitad de la espiral se mueve hacia abajo (flecha verde a la izquierda). Por otro lado, lo mismo ocurrirá en la mitad derecha (azul), pero viceversa, de manera que al aplicar la regla en sí, veremos que se mueve hacia arriba (flecha verde a la derecha).
La combinación de estas dos fuerzas o vectores, que actúan en sentido contrario y al unísono (después de la fuerza de Lorentz), hace que el electroimán del rotor, formado aquí por esta simple espiral, gire en sentido contrario a las agujas del reloj alrededor de su eje imaginario (representado por una línea discontinua en la figura) en este ejemplo. Esta rotación está indicada por la flecha negra en forma de semicírculo dibujada en la parte inferior de la espiral.
