FUNDAMENTOS DE MQUINAS ELCTRICAS Y SUS TRANSFORMADASJaime Quispe Puma

INTRODUCCIN Funcin del ncleo Concentrar y conducir el flujo Magntico Funcin del entrehierro Almacenamiento de energa Suministrar movimiento relativo a la mquina BOBINADOS Espiras de conductores de cobre y de aluminio Induccin de f.e.m en el devanado por lneas de flujo que varan en el tiempo Movimiento relativo entre un bobinado y un campo magntico distribuido en el espacio interno de la mquina Variacin de la reluctancia en el circuito magntico que acopla el bobinado como resultado del movimiento del rotor Los bobinados estn compuestas de bobinas idnticas Bobinados concentrados Bobinados distribudos

Bobinados de la armadura Suministrar la potencia elctrica convertida Bobinados de campo Suministro del flujo de excitacin Ambos bobinados pueden cumplir las dos funciones POR QUE ESTUDIAR LOS FUNDAMENTOS: Operacin de las M.E. El por qu de su construccin

2.1Fuerza que acta sobre una carga q en movimiento

N Magnitud

(2,1)

Torque y fuerza contra electromotriz en un motor elemental

Voltaje inducido y Torque opuesto

FLUJO POR POLO Y VOLTAJE INDUCIDO La f.e.m y el torque dependen de la cantidad de flujo por polo

En grados elctricos:

Entonces:

Para una distribucin sinusoidal, el valor medio:

Entonces:

Flujo total: Tensin inducida:

Acortamiento del paso de la bobina

Distribucin de la bobina

Distribucin de la FMM de una bobina

FMM de un devanado distribuido Estator con devanado 3f

Campo magntico giratorio

Formas de campo magntico

TORQUE DESARROLLADO EN UNA MAQUINA DE ENTREHIERRO UNIFORME

Coenerga:

Por circuitos acoplados:

Por campo magntico:

Densidad media de energia:

TRANSFORMACIONES TRIFASICAS Desacoplar variables Facilitar solucin de ecuaciones complejas con coeficiente variantes en en el tiempo Referir todas las variables a un eje comn de referencia Fortescue:

Donde:

Inversa:

Se aplica a vectores en estado estacionario y cantidades instantneas.

Ortogonal bifsica(dos ejes):

Angulo entre ejes magnticos adyacentes Para que la potencia de transformacin sea invariante Clarke:

Inversa:

Park:

Eje q coincide con:

Lafif

Eje q retrasa a eje d en /2

TRANSFORMACIN qd0 EN LINEAS DE TRANSMISION Transformacin qd0 de la impedancia serie RL

El ngulo:

El voltaje de envio se define por la siguiente ecuacin:

Se observa que Entonces en forma matricial:

Ecuaciones de voltaje para el circuito de tierra:

Para una lnea uniformemente transpuesta:

Haciendo que:

Las matrices se simplifican:

Cada de tensin en la parte resistiva de la fase a: Considerando: Se tiene: Considerando:

Se obtiene:

Para el trmino inductivo:

Eliminando

e

Se obtiene: