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Mquinas de corriente continua (pgina 2) Enviado por Luis Alberto Caldas

Partes: 1, 2

Devanado inductor: conjunto de espiras destinado a producir el flujo magntico, al ser recorrido por la corriente elctrica.Expansin polar: parte de la pieza polar prxima al inducido y que bordea al entrehierro.Polo auxiliar o de conmutacin: polo magntico suplementario, provisto o no, de devanados y destinado a mejorar la conmutacin. Suelen emplearse en las mquinas de mediana y gran potencia.Culata: es la pieza de sustancia ferro-magntica, no rodeada por devanados, y destinada a unir los polos de la mquina.

InducidoEs la parte giratoria de la mquina, tambin llamado rotor. El inducido consta de las siguientes partes:Devanado inducido: es el devanado conectado al circuito exterior de la mquina y en el que tiene lugar la conversin principal de la energaColector: es el conjunto de lminas conductoras (delgas), aisladas unas de otras, pero conectadas a las secciones de corriente continua del devanado y sobre las cuales frotan las escobillas.Ncleo del inducido: es una pieza cilndrica montada sobre el cuerpo (o estrella) fijado al eje, formada por ncleo de chapas magnticas. Las chapas disponen de unas ranuras para alojar el devanado inducido.EscobillasSon piezas conductoras destinadas a asegurar, por contacto deslizante, la conexin elctrica de un rgano mvil con un rgano fijo.EntrehierroEs el espacio comprendido entre las expansiones polares y el inducido; suele ser normalmente de 1 a 3 mm, lo imprescindible para evitar el rozamiento entre la parte fija y la mvil.CojinetesSon las piezas que sirven de apoyo y fijacin del eje del inducido.Diagrama de una maquina de C.C.Los componentes de la mquina de corriente continua se pueden apreciar claramente en la figura 1:

1.Culata 2.Ncleo polar 3.Pieza polar 4.Ncleo de polo auxiliar 5.Pieza polar de polo auxiliar 6.Inducido 7.Arrollado del inducido 8.Arrollado de excitacin 9.Arrollado de conmutacin 10.Colector 11.Escobillas positivas Escobillas negativas La parte de 1 a la 5 forman el inductor. En conjunto las partes 2 y 3 se designan por polo inductor. La parte 6 constituye el inducido, al que va arrollado un conductor de cobre formando el arrollamiento del inducido. Alrededor de los ncleos polares, va arrollando, en forma de hlice, el arrollamiento de excitacin (8). Anlogamente cada ncleo de los polos de conmutacin lleva un arrollamiento de conmutacin (9). La parte 10 representa el conmutador o colector, que est constituido por varias lminas aisladas entre s, formando un cuerpo cilndrico.El arrollamiento del inducido est unido por conductores con las laminas del colector; inducido y colector giran conjuntamente. Sobre la superficie del colector rozan unos contactos a presin mediante unos muelles. Dichas piezas de contacto se llaman escobillas. El espacio libre entre las piezas polares y el inducido se llama entrehierro.Generadores de C.C.Los generadores de corriente continua son las mismas mquinas de corriente continua cuando funcionan como generadores. Son mquinas que producen energa elctrica por transformacin de la energa mecnica.A su vez los generadores se clasifican en dinamos y alternadores, segn que produzcan corriente continua o alterna, respectivamente.Posteriormente, cabe destacar otro tipo de generadores que transforman la energa qumica en la elctrica como son pilas y acumuladores.Partes Constitutivas de un generador de C.C.

[1]Figura (7): Partes de un Generador.De la figura 7 (b):1. Aislamiento2. Ventilacin controlada3. Colector4. Soporte del lado conector5. Conjunto de Escobilla6. Inducido7. Cojinetes8. Caja de BornesClasificacin de los generadores de C.C.Generador con excitacin independienteEn este tipo de generador, la tensin en los bornes es casi independiente de la carga de la mquina y de su velocidad, ya que la tensin se puede regular por medio del restato de campo, aunque naturalmente, dentro de ciertos lmites, porque la excitacin del campo inductor no puede aumentar ms all de lo que permite la saturacin.En la Figura 8 se representa el esquema de conexiones completo de un generador de corriente continua con excitacin independiente; se supone que el sentido de giro de la mquina es a derechas lo que, por otro lado, es el que corresponde a casi todas las mquinas motrices. Si hubiere que cambiar el sentido de giro, bastar con cambiar, las conexiones del circuito principal.

[2]Figura 8. Esquema de conexiones de un generador con excitacin independienteGenerador con excitacin en paralelo (shunt)El generador con excitacin shunt suministra energa elctrica a una tensin aproximadamente constante, cualquiera que sea la carga, aunque no tan constante como en el caso del generador con excitacin independiente; cuando el circuito exterior est abierto, la mquina tiene excitacin mxima porque toda la corriente producida se destina a la alimentacin del circuito de excitacin; por lo tanto, la tensin en bornes es mxima.Cuando el circuito exterior est cortocircuitado, casi toda la corriente producida pasa por el circuito del inducido y la excitacin es mnima, la tensin disminuye rpidamente y la carga se anula. Por lo tanto, un cortocircuito en la lnea no compromete la mquina, que se des excita automticamente, dejando de producir corriente. Esto es una ventaja sobre el generador de excitacin independiente en donde un cortocircuito en lnea puede producir graves averas en la mquina al no existir ste efecto de des excitacin automtica.

[2]Figura 9. Esquema de conexiones de un generador con excitacin shunt e interruptor de mnima tensin.Generador con excitacin en serieLa excitacin de un generador en serie se lleva a cabo cuando los devanados de excitacin y del inducido se conectan en serie y, por lo tanto la corriente que atraviesa el inducido en este tipo de generador es la misma que la que atraviesa la excitacin. Este ltimo devanado, est constituido por pocas espiras con hilo conductor de gran seccin, pues la f.e.m. necesaria para producir el campo principal se consigue con fuertes corrientes y pocas espiras.

Generador con excitacin compoundEl generador con excitacin compound tiene la propiedad de que puede trabajar a una tensin prcticamente constante, es decir, casi independiente de la carga conectada a la red, debido a que por la accin del arrollamiento shunt la corriente de excitacin tiende a disminuir al aumentar la carga, mientras que la accin del arrollamiento serie es contraria, o sea, que la corriente de excitacin tiende a aumentar cuando aumente la carga.Eligiendo convenientemente ambos arrollamientos puede conseguirse que se equilibren sus efectos siendo la accin conjunta una tensin constante cualquiera que sea la carga.Incluso, se puede obtener dimensionando convenientemente el arrollamiento serie, que la tensin en bornes aumente si aumenta la carga, conexin que se denomina hipercompound y que permite compensar la prdida de tensin en la red, de forma que la tensin permanezca constante en los puntos de consumo.Aplicacin de los generadores de C.C.El papel ms importante que desempea el generador de corriente continua es alimentar de electricidad al motor de corriente continua. En esencia produce corriente libre de rizo y un voltaje fijo de manera muy precisa a cualquier valor deseado desde cero hasta la mxima nominal; sta es en realidad corriente elctrica de corriente continua que permite la mejor conmutacin posible en el motor, porque carece de la forma de las ondas bruscas de energa de corriente continua de los rectificadores.Adems, el generador tiene una respuesta excelente y es particularmente apropiado para el control preciso de salida por reguladores de retroalimentacin de control adems de estar bien adaptado para producir corriente de excitacin de respuesta y controlada en forma precisa tanto ara mquinas de corriente alterna como para mquinas de corriente continua.

Motores de C.C.Los motores de corriente continua se usan en una amplia variedad de aplicaciones industriales en virtud de la facilidad con la que se puede controlar la velocidad. La caracterstica velocidad-par se puede hacer variar para casi cualquier forma til. Es posible la operacin continua sobre un rango de velocidades de 8:1.En tanto que los motores de corriente alterna tienden a pararse, los motores de corriente continua pueden entregar ms de cinco veces el par nominal (si lo permite la alimentacin de energa elctrica). Se puede realizar la operacin en reversa sin conmutar la energa elctrica.Clases de motores de corriente continuaSe pueden dividir dentro de dos grandes tipos: Motores de corriente continua de imn permanente:Existen motores de imn permanente (PM, permanent magnet), en tamaos de fracciones de caballo y de nmeros pequeos enteros de caballos. Tienen varias ventajas respecto a los del tipo de campo devanado. No se necesitan las alimentaciones de energa elctrica para excitacin ni el devanado asociado. Se mejora la confiabilidad, ya que no existen bobinas excitadoras del campo que fallen y no hay probabilidad de que se presente una sobre velocidad debida a prdida del campo. Se mejoran la eficiencia y el enfriamiento por la eliminacin de prdida de potencia en un campo excitador.As mismo, la caracterstica par contra corriente se aproxima ms a lo lineal. Un motor de imn permanente (PM) se puede usar en donde se requiere un motor por completo encerrado para un ciclo de servicio de excitacin continua.Las desventajas son la falta de control del campo y de caractersticas especiales velocidad-par. Las sobrecargas pueden causar desmagnetization parcial que cambia las caractersticas de velocidad y de par del motor, hasta que se restablece por completo la magnetizacin. En general, un motor PM de nmero entero de caballos es un poco ms grande y ms caro que un motor equivalente con devanado en derivacin, pero el costo total del sistema puede ser menor.Un motor PM es un trmino medio entre los motores de devanado compound y los devanados en serie. Tiene mejor par de arranque, pero alrededor de la mitad de la velocidad en vaco de un motor devanado en serie. Servomotores de corriente directaLos servomotores de corriente continua son motores de alto rendimiento que por lo general se usan como motores primarios en computadoras, maquinaria controlada numricamente u otras aplicaciones en donde el arranque y la detencin se deben hacer con rapidez y exactitud.Los servomotores son de peso ligero, y tienen armaduras de baja inercia que responden con rapidez a los cambios en el voltaje de excitacin. Adems, la inductancia muy baja de la armadura en estos motores da lugar a una baja constante elctrica de tiempo (lo normal entre 0.05 y 1.5 mS) que agudiza todava ms la respuesta del motor a las seales de comando. Los servomotores incluyen motores de imn permanente, circuito impreso y bobina (o coraza) mvil. El rotor de un motor acorazado consta de una coraza cilndrica de bobinas de alambre de cobre o de aluminio. El alambre gira en un campo magntico en el espacio anular entre las piezas polares magnticas y un ncleo estacionario de hierro. El campo es producido por imanes de fundicin de lnico cuyo eje magntico es radial. El motor puede tener dos, cuatro o seis polos.ConclusionesLas maquinas elctricas en corriente continua son de gran importancia en la vida diaria del hombre moderno, en el presente ensayo se trato de explicar de una manera breve el funcionamiento de un generador de CC y un motor.Como hemos visto el generador bsico nos convierte la energa mecnica en energa elctrica de corriente continua y los motores de corriente continua nos convierten energa elctrica en energa mecnica; en bsico estas dos maquinas elctricas son transformadores de energa.Adems, apreciamos que las maquinas estudiadas se compone de varias partes que son semejantes entre ellas que son el inductor, inducido, escobillas, entrehierro y los cojinetes.Con este ensayo se trato de desglosar brevemente que tipos de motores de CC y de generaros existen en el mercado para as poder adquirir mayor conocimiento sobre las maquinas elctricas en general.

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