Los Microcontroladores

Los solenoides se usan comúnmente en relés o interruptores de circuitos. El campo magnético aumentado en el centro de la bobina atrae el núcleo hacia el solenoide, haciendo abrir o cerrar los contactos del relé.

Fig. 6 : Flujo de campo magnético a través de un solenoide (con núcleo) Fig. 7 : Líneas de fuerza reales de un solenoide

• APLICACIONES DEL IMÁN PERMANENTE

Una de las aplicaciones de los imanes permanentes es el uso en motores eléctricos y generadores eléctricos, tales como el motor de arranque en el automóvil, usan el principio de atracción y repulsión.

Los motores eléctricos se usan para crear una fuente de energía mecánica procedente de una fuente de energía eléctrica. Los generadores crean una fuente de energía eléctrica procedente de una fuente de energía mecánica. La fuerza ejercida sobre un electrón en un campo magnético esta en ángulo recto con relación al campo magnético. Cuando el electrón se coloca en ambos campos, uno magnético y el otro mecánico, la fuerza ejercida en el electrón es perpendicular a ambos campos. La regla de la mano derecha se usa para determinar la dirección de la fuerza de los electrones en un campo magnético y eléctrico.

El campo magnético alrededor de un conductor sigue la dirección de las manecillas del reloj. La dirección del campo magnético del imán permanente es del polo Norte hacia el polo sur, o de izquierda a derecha. Las líneas sobre el conductor van en la misma dirección, reforzando el campo sobre el camino de los electrones. Debajo del conductor los campos se oponen mutuamente.

Los electroimanes (en las cuales se aplica e interrumpe la corriente) se emplea para accionar aparatos eléctricos del vehículo tales como: el solenoide de arranque, bocinas y los relés de las luces. Otros electroimanes( en los cuales se aumenta o disminuye la corriente) se utilizan para el funcionamiento de los limitadores de corriente y voltaje en un regulador de voltaje.

El sistema de arranque

Cuando se diseñó y construyó el primer motor de combustión interna a gasolina, uno de los problemas que tuvo fue dar el primer impulso al cigüeñal para conseguir el primer tiempo vivo. La solución se encontró al usar una manivela, dando movimiento a mano hasta encontrar el punto preciso para conseguir el primer impulso o chispazo que inicie el funcionamiento del motor.

Este primer problema se superó con la construcción y uso del motor de marcha (arranque) accionado mecánicamente con un contacto en el piso, a manera de botón que en sí, era el puente para conectar el circuito eléctrico que moviera el arrancador y a su vez, movía el cigüeñal y era posible encontrar con facilidad el primer impulso de inicio de funcionamiento del motor; de esta manera se dejo de usar la manivela de arranque.

Actualmente se tiene un arrancador moderno con mando magnético accionado por un botón en el tablero o un contacto de retorno automático en la llave de encendido o llave de contacto.

Finalidad del sistema de arranque

El sistema de arranque tiene por finalidad de dar manivela al cigüeñal del motor para conseguir el primer impulso vivo o primer tiempo de expansión o fuerza que inicie su funcionamiento.

El arrancador consume gran cantidad de corriente al transformarla en energías mecánica para dar movimiento al cigüeñal y vencer la enorme resistencia que opone la mezcla al comprimirse en al cámara de combustión.

Una batería completamente cargada puede quedar descargada en pocos minutos al accionar por mucho tiempo el interruptor del sistema de arranque, se calcula que el arrancador tiene un consumo de 400 a 500 amperios de corriente y entones nos formamos una idea de que una batería puede quedar completamente descargada en poco tiempo, por eso no es recomendable abusar en el accionamiento del interruptor de arranque.

Fig. 8 : Configuración del Equipo de Arranque en el automóvil

Función de la marcha

Puesto que un motor es incapaz de arrancar sólo por el mismo, su cigüeñal debe ser girado por una fuerza externa a fin de que la mezcla aire-combustible sea tomada, para dar lugar a la compresión y para que el inicio de la combustión ocurra. El arrancador montado en el bloque de cilindros empuja contra un engranaje motriz cuando el interruptor de encendido es girado, una cremallera engancha con el volante y el cigüeñal es girado.

Fig. 9 : Vista Corte seccional de un motor de arranque real. Fig.10 : Sección en corte de un motor de arranque

Funcionamiento del motor de arranque

El motor de arranque funciona como un motor eléctrico, con un piñón y un dispositivo para guiar el piñón en la rueda dentada del volante. Exteriormente, la armadura, las zapatas polares y el devanado de excitación son semejantes a los del generador. El devanado de excitación se conecta en serie, funcionando como el motor gracias a la corriente principal se adapta bien a la marcha, debido a que, por su elevado par motor, consigue desde el principio sobrepasar la resistencia impuesta por el motor.

La relación de transmisión entre el anillo y la cremallera es de aproximadamente 20:1. En esta alta relación de transmisión el piñón no permanece engranado continuamente puesto que el motor de marcha alcanzaría una frecuencia de giro demasiada alta. Por ende, se necesita un dispositivo especial de desenganche, con el fin de que haya separación entre el motor principal y el de marcha, cuando la frecuencia de giro del motor sobrepase cierto valor.

Estructura del motor de arranque

La constitución interna de un motor de arranque (o arrancador) es similar a un motor eléctrico la que se monta sobre el Carter superior del motor del automóvil, de tal modo que el piñón que lleva en el extremo de su eje, engrane con la corona dentada de la periferia del volante. De esta forma cuando gire el motorcito eléctrico, obligará a girar también al motor del automóvil y podrá arrancar. El tamaño del piñón depende de la velocidad propia del arrancador eléctrico

Fig. 12 : Estructura de un Motor de Arranque, se muestran sus partes principales

El arrancador esta compuesto básicamente de tres conjuntos:

• 1. Conjunto de Solenoide o mando magnético

• 2.

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