MAQUINAS ELECTRICAS

Tema: MOTORES Y GENERADORES DC

Expositor: Luis Alberto Ruiz Cuadrado

MAYO 2015 1

MOTORES Y GENERADORES DC

2

Se fabrican cinco clases principales de mquinas de corriente

continua(C.C), a saber:

1. La mquina con excitacin separada.

1. La mquina con excitacin de imn permanente.

2. La mquina con excitacin de electro-imn.

2. La mquina con excitacin propia o auto excitada.

1. La mquina con excitacin serie.

2. La mquina con excitacin paralela.

3. La mquina con excitacin compuesta, serie-paralelo.

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

4

En la siguiente figura de motor encuentre:

1. La direccin de la fuerza elctrica, Felctrica, en cada

lado activo de la bobina

2. La direccin del torque elctrico desarrollado,

elctrica en cada lado de bobina

3. La direccin del rotacin, mecnica en cada lado de bobina

4. La direccin de la fuerza electromotriz, Ea. en cada

lado activo de la bobina

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

5

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

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TORQUE DESARROLLADO

El torque elctrico desarrollado, Tdes, por el motor de C.D. determina la direccin de rotacin

El torque mecnico de la carga TL y el torque TFAN se oponen a la rotacin

El torque neto se denomina torque de aceleracin

Taceleracin = Tdes TFAN - TL = J

La aceleracin es proporcional al torque de aceleracin Tacel

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

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CIRCUITO EQUIVALENTE DE UN MOTOR DE EXITACIN SEPARADA

fR

.ExtfR FR

AE

AR LAII

FV TV

AL

AAAT

F

FF

II

RIEV

R

VI

FI

Fuente elctrica

externa de campo

Fuente elctrica

externa del rotor

Ecuaciones de E.E.

Lf

Entrada

elctrica

Salida

mecnica

Entrada

elctrica

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

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CIRCUITO EQUIVALENTE DE UN MOTOR EN DERIVACIN

AR

AE

.ExtfR

fRFR

FI

LA II

TV

FAL

AAAT

F

TF

III

RIEV

R

VI

Lf

Ecuaciones de E.E

Entrada

elctrica

Salida

mecnica

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

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CIRCUITO EQUIVALENTE DE UN MOTOR SERIE

AE

AR LsII

SRAI

TV

)( sAAAT

LsA

RRIEV

III

sL

Ecuaciones de E.E

Entrada

elctrica

Salida

mecnica

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

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CIRCUITO EQUIVALENTE DE UN MOTOR COMPUESTO Y SUS

ECUACIONES

aE

aRtV

LS

SSS nLR ,,

aI

SIffLR ,

fn

extfR

fI LI

saafL IIIII

fIfextRfRaEaIsRaRVt )()(

)( sfa REMP KKE

Ecuaciones de E.E

Entrada

elctrica

Salida

mecnica

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

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RELACIONES EN EL MOTOR A CARGA NOMINAL

En un motor operando a carga mecnica nominal se cumple que:

A

T

A

Na

A

Na

A

aTNa

a

R

V

R

VI

R

VVI

R

EVI

E

T

TT

05,005,0

95,0

Vde 98%-95 es T

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

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RELACIONES EN EL MOTOR A CARGA NOMINAL

En un motor en el instante mismo del arranque, a tiempo= 0+, se cumple que:

20

05,0

0 es

A

A

Na

arra

A

Na

A

aTNa

a

R

V

R

V

I

I

R

VI

R

EVI

E

T

T

T

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

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POTENCIA DESARROLLADA EN EL MOTOR COMPUESTO

Vt = RaIa + RsIa + Ea por Ia

VtIa = RaIa2 + RsIa2 + EaIa

Vt(IL If) = RaIa2 + RsIa2 + EaIa

Vt IL = VtIf + RaIa2 + RsIa

2 + EaIa

Potencia

elctrica de

entrada al

Motor

o

Potencia

que entrega

la fuente

Potencia

elctrica

Desarrollad

a o

convertida

a

mecnica

Prdidas

de

potencia

elctrica

del

campo

paralelo

Prdidas de

potencia

elctrica de

circuitos del

rotor

Prdidas

de

potencia

elctrica

del

campo

serie

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

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CARACTERSTICAS TERMINALES DE UN MOTOR DC EN DERIVACIN

)()( ffPP

P

P

remK

aR

aI

remKK

aR

aI

K

aR

aIK

K

aRaIaE

TV

TV

recta. lnea una obtiene Se T

V

que tal , a

E inducido voltaje El

TV

rad/sec

desPP

P

desP

P

des

P

K

aR

aRTK

aIK

V

2)(

,

K

TV

recta una obtiene semotor del velocidad la despejando ,Finalmente

K Ea

obtine se ,ecuaciones las combinando K

aI

como expresa seaI inducido o adodesarrroll torque El des

MOTOR DE CORRIENTE CONTNUA

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CARACTERSTICAS TERMINALES DE UN MOTOR DC EN DERIVACIN

rad/sec