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En la imagen precedente podemos ver a un viejo amigo de muchos montajes, con un gran resultado. Podemos apreciar las características mecánicas y eléctricas. Este motor se suministraba para una tensión nominal de 6 y 12 voltios. El motor eléctrico, a diferencia del motor de combustión interna, se compone de muy pocas piezas, que prácticamente a lo largo de toda su vida útil no requiere de ningún tipo de ajuste, salvo la limpieza, el engrase adecuado y el acondicionamiento de las escobillas y por ser su movimiento circular, con una bancada medianamente bien construida, no transmite vibración alguna. Su puesta en marcha es instántanea y trabaja perfectamente dentro de un amplio margen de temperaturas, incluso bajo cero. Para la inversión de marcha basta simplemente con cambiar la polaridad de la corriente de alimentación. Las rpm van en función directa a la tensión de alimentación y en general, un motor de este tipo, digamos que alimentado a 6 voltios, arrancará perfectamente a partir de 1 o 1,2 voltios. Por término medio, en motores de tipo estándar muchos fabricantes dan la relación de 1.000 rpm por voltio de alimentación en vacio, es decir sin carga en el eje de salida.

El inducido, se trata de un núcleo de hierro rodeado por una bobina que al circular la corriente produce un campo electromagnético.

El colector formado por tres segmentos de cobre, recibe la corriente por frotamiento de las escobillas y la hace circular a través de las bobinas que rodean al núcleo de hierro.

La tapa posterior, vista desde el interior, cumple varias funciones. Recibe la corriente del regulador de velocidad. Aloja las escobillas y el cojinete antifricción.

Generalmente, también en la tapa posterior y por su lado exterior se montan los condensadores para absorber los parásitos y transitorios que se puedan producir por la generación de chispas entre las escobillas y las delgas de colector.

Como es sabido el condensador, sin entrar en mayores detalles técnicos, deja pasar la corriente alterna que es la causante de las interferencias y la deriva a masa, representada por la carcasa metálica del propio motor. Si observamos los condensadores veremos que hay una conexión; polo positivo condensador y masa y otra polo negativo condensador y masa. El valor de los condensadores depende de la potencia del motor, el voltaje de su alimentación, etc.

La carcasa que contiene todos los elementos del motor. Obsérvese el cojinete antifricción del que hablaremos después y las dos aletas (hacia dentro) para posicionar los imanes.

Generalmente los motores que solemos montar en nuestros modelos equipan dos imanes permanentes. La investigación en el campo de los imanes ha sido imparable, así, de los imanes naturales como la magnetita utilizados por los chinos en sus “brújulas”, hemos hecho un gran camino pasando por los imanes de ferrita, los sinterizados, alnicos compuestos de hierro, níquel, aluminio, cobalto y cobre, en diferentes proporciones. Los de tierras raras como el samario y el cobalto, para finalmente, en 1984 en que hizo su aparición un nuevo compuesto llamado Neodimio, Hierro, Boro que supera las propiedades magnéticas del samario cobalto a un precio menor, aunque con algunas limitaciones en cuanto a temperatura y baja resistencia a la corrosión que se han ido mejorando.

En la imagen anterior podemos ver los dos imanes que encajan en las aletas de la carcasa y el muelle que con su fuerza mantiene la posición. Antes de explicar como funciona nuestro motor vamos a recordar algunas premisas que se citaban en la primera página.

a) El acero imantado es un imán permanente. Conserva su propiedad electromagnética. b) El hierro es un imán momentáneo. La propiedad magnética cesa al cesar el contacto

con un imán o la fuerza electromagnética de una bobina. c) Si introducimos una barra de hierro en una bobina por la que circula una corriente

eléctrica, la barra se imanta. Si invertimos la polaridad de la corriente invertimos los polos de la barra de hierro. Al cesar la corriente en la bobina cesa el magnetismo en la barra de hierro.

d) Polos del mismo nombre se repelen, de nombre contrario se atraen.

La parte exterior de cada figura y marcado con las letras “S y “N” en grande, representa los imanes permanentes de nuestro motor. La polaridad de estos imanes permanente siempre es la misma, permanece fija. En la imagen marcada como “1”, la figura de la parte central representa el inducido del motor (también llamado rotor), es lo que da vueltas y proporciona el trabajo útil. A las bobinas que rodean el núcleo y a través del colector le llega la corriente, por tanto el núcleo de hierro queda imantado y la polaridad “N” del rotor queda enfrentada a la polaridad “N” de los imanes permanentes. Lo mismo sucede con la polaridad “S” Como polos del mismo nombre se….., el rotor se ve obligado a girar. Al girar, también gira el colector que va montado en el mismo eje y las escobillas hacen contacto en otra delga.

En la figura 2 el rotor ha girado una porción de vuelta y tenemos enfrentada la polaridad “N” del imán permanente con la polaridad “S” del rotor y como Polos de nombre contrario…el rotor sigue girando. Si seguimos la evolución del rotor y el cambio de polaridad del mismo veremos que este ciclo de rechazo, atracción se va repitiendo con lo cual el motor, mientras esté alimentado con una corriente eléctrica no cesará de girar. Isaac Newton, en su ley de la gravitación universal dice: Dos cuerpos se atraen proporcionalmente al producto de sus masas e inversamente al cuadrado de la distancia que los separa. Vamos a poner un ejemplo muy sencillo. Tenemos una linterna que en el cristal del foco nos proporciona una cantidad de luz que establecemos en 100, a 2 metros de distancia la cantidad de luz que recibe un objeto será 100 dividido por el cuadrado de 2 o sea 100 dividido por 4 igual a 25 y así sucesivamente. Y la fuerza magnética, aunque creo yo que lo intenta, no puede escapar a esta ley. Y es que Newton es mucho Newton. Así que si somos capaces de disminuir la distancia entre los imanes permanentes de nuestro motor y el inducido (rotor), en cierta forma habremos burlado un poco la ley de la gravitación universal y nuestro motor tendrá más fuerza. Otra forma de mejorar nuestro motor consiste en cambiar los cojinetes antifricción por rodamientos a bola (cojinetes), pero vayamos paso a paso y veamos cada una de las mejoras que podemos introducir en nuestro motor.

En primer lugar limpiaremos el colector, lo haremos con mucho cuidado y con una lija muy fina, del 400 o más. Hemos de tener en cuenta que las delgas de cobre son muy delgadas y podríamos arrancar más material del debido con lo cual nuestro motor quedaría inservible.

Con el rodar del motor la ranura que separa cada delga se va llenando de partículas del carbón de las escobillas, que son conductoras y van perjudicando el rendimiento del motor. Así que con la punta de un alfiler sacaremos las partículas de carbón, limpiando la ranura. Con el torno o con el taladro de mano, tornearemos e igualaremos la superficie del rotor, dejándola lo más lisa e igualada posible.

Ya tenemos la primera parte de nuestra mejora, vayamos ahora por la segunda que consistirá en cambiar los cojinetes antifricción por rodamientos a bola. Para ello adquiriremos unos rodamientos con un agujero central igual al diámetro del eje de nuestro motor. En las características técnicas que se dan del motor Permax 60 nos indica “Arbres Ø3, 2” que quiere decir que el diámetro del eje de salida es de 3, 2 milímetros. Las otras medidas, diámetro total y banda de rodadura las tomaremos directamente de los cojinetes antifricción. Tener en cuenta que generalmente las medidas del cojinete delantero y trasero no son iguales. Con un taco de madera y un pequeño martillo golpearemos el cojinete que saldrá sin demasiado esfuerzo e introduciremos el rodamiento a bolas. Procederemos de igual manera con la tapa posterior. Y ya tenemos la mitad de la mejora realizada. Ha continuación, en los imanes permanentes pegaremos unas tiras de cinta aislante con el objeto de adelantar su posición y acercarla lo máximo posible al inducido (rotor) probaremos con una capa o con dos hasta conseguir que rotor e imanes estén lo más cerca posible pero sin que lleguen a tocarse. Montaremos nuestro motor y simplemente a “oído” notaremos como “tira” bastante más. En el próximo trabajo hablaremos de los motores sin escobillas y haremos una comparativa en cuanto a precios de un conjunto motor - regulador en un sistema y en el otro.