maqinas electricas
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7/21/2019 maqinas electricas
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INTRODUCCION
Un generador elctrico es todo dispositivo capaz de mantener
una diferencia de potencialelctrica entre dos de sus puntos (llamados
polos, terminaleso bornes) transformando la energamecnicaen elctrica. Esta transformacin se consigue por la accin
de un campo magnticosobre los conductores elctricos dispuestos
sobre una armadura (denominada tambin estator). Si se produce
mecnicamente un movimiento relativo entre los conductores el
campo, se generar una fuerza electromotriz(!.E.".). Este sistema
est basado en la le de !arada.
#un$ue la corriente generada es corriente alterna, puede ser
rectificada para obtener una corriente continua. "aora de los
generadores de corriente alterna son de tres fases. El proceso inverso
sera el realizado por un motor elctrico, $ue transforma energa
elctrica en mecnica.
http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Polaridad_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Pin_(electr%C3%B3nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Borne_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A1torhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_electromotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faradayhttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polaridad_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Pin_(electr%C3%B3nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Borne_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A1torhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_electromotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faradayhttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad) -
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CMO FUNCIONA UN GENERADOR ELECTRICO?
%os generadores elctricos son aparatos $ue convierten la energa
mecnica en energa elctrica. %a energa mecnica, a su vez, se
produce a partir de la energa $umica o nuclear con varios tipos decombustible, o se obtiene a partir de fuentes renovables como el
viento o los saltos de agua. %as turbinas de vapor, los motores de
combustin interna, las turbinas de combustin de gas, los motores
elctricos, las turbinas de agua de viento son los mtodos comunes
$ue proporcionan energa mecnica para este tipo de dispositivos. &a
generadores elctricos de todo tipo de tama'os, desde mu pe$ue'os
de unos pocos vatios de potencia de salida asta centrales elctricas
de gran potencia $ue proporcionan gigavatios de potencia.
Esta imagen de un generador
elctrico pone de manifiesto un
eemplo de cmo produce energa un
generador elctrico. %as dos flecas
negras indican la direccin de
rotacin de la bobina. %as lneas
azules representan el campo
magntico orientado del polo norte al
polo sur. %as flecas roas indican la
direccin instantnea de la corriente
*# (corriente alterna) inducida.
El funcionamiento de los generadores elctricos se basa en el
fenmeno de induccin electromagntica+ cuando un conductor ace
un movimiento relativo acia el campo magntico, se induce el voltae
en el conductor. articularmente, si una bobina est girando en un
campo magntico, significa $ue las dos caras de la turbina se mueven
en direcciones opuestas se a'aden los voltaes inducidos a cada
lado. -umricamente, el valor instantneo del voltae final
(denominado fuerza electromotriz es igual al resto del ndice de
cambio del fluo magntico veces el nombre de vueltas de la bobina+
/01-2345t. Esta relacin se a encontrado e6perimentalmente
ace referencia a la %e de !arada. El smbolo 7menos8 es por la le
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de %enz, $ue indica $ue la direccin de fem es tal $ue el campo
magntico de la corriente inducida se opone al cambio en el fluo $ue
produce esta fem. %a le de %enz est relacionada con la conservacin
de energa.
*omo la frecuencia de fluo magntico cambia a travs de la bobina$ue gira en una frecuencia constante $ue vara de forma sinusoidal
con la rotacin, el voltae generado a las terminales de la bobina
tambin es sinusoidal (*#). Si un circuito e6terno se conecta a las
terminales de bobina, este voltae crear corriente a travs de este
circuito, $ue ser energa $ue se transferir a la carga. or lo tanto, la
energa mecnica $ue ace rotar la bobina se convierte en energa
elctrica.
%a corriente de la carga, a su vez, crea un campo magntico $ue seopone al cambio del fluo de la bobina, por lo tanto, la bobina se opone
al movimiento. *omo ms alta sea la corriente, ms grande debe de
ser la fuerza $ue se tiene $ue aplicar a la armadura para evitar $ue se
ralentice. En la imagen, una biela manual ace rotar la bobina. # la
prctica, la energa mecnica es producida por turbinas o motores $ue
se denominan fuentes energticas. En un generador elctrico de *#
pe$ue'o, una fuente energtica normalmente es un motor de
combustin interna rotatorio.
Entre los aparatos comercialmente disponibles, un alternador est
integrado con un motor en un aparato simple. El dispositivo resultante
se denomina generador elctrico. Un generador elctrico es la fuente
de energa de reserva ms com9n en caso de emergencia
probablemente la ms econmica para uso domstico.
%a produccin de voltae depende solamente del movimiento relativo
entre la bobina el campo magntico. %a fem es inducida por la
misma le de la fsica si el campo magntico traviesa una bobina fia, o
la bobina pasa a travs de un campo magntico fio. %os generadoreselctricos de *# actuales normalmente no tienen escobillas. :ienen un
campo giratorio una armadura fia $ue produce energa.
Esta armadura inclue un grupo de bobinas $ue forman un cilindro.
#dems, a la prctica, el campo magntico normalmente es inducido
por un electroimn en vez de un imn permanente. El electroimn est
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formado por las denominadas bobinas de campo fiadas encima de un
n9cleo de ierro. El fluo de corriente de las bobinas de campo
produce el campo magntico.
Esta corriente se puede obtener a partir de la fuente e6terna o de la
propia armadura del sistema. Se alcanza la regulacin detectando elvoltae de salida, $ue lo convierte en ** (corriente continua) $ue
compara su nivel con un voltae de referencia. Un error se utiliza para
controlar el campo por tal de mantener una salida constante. %as
fuentes de *# modernas con bobinas de campo son autoe6citadas+ la
corriente por las bobinas de campo es accionado por un bobinado
e6citador adicional de la armadura.
CMO FUNCIONA LA AUTOEXCITACIN?
El voltae de salida del e6citador lo rectifica un puente de diodos
normalmente se inclue en el regulador de voltae. *uando se genera
la corriente *# de salida, una porcin de ella flue en la bobina de
campo para generar el campo magntico. El campo magntico inicial,
de antes de encender el generador elctrico lo produce el magnetismo
residual en n9cleos de electroimanes o lo crea una corriente elctrica$ue se transfiere durante el acoplamiento del motor desde una batera.
%os campos magnticos de cual$uier fuente o la no utilizacin del
generador elctricos durante un largo periodo de tiempo pueden
perder o debilitar el magnetismo residual del n9cleo e6citador. #lgunos
modelos de generadores elctricos proporcionan e6citacin inicial del
campo automtica. or el contrario, si el n9cleo electromagntico
perdiera su magnetismo residual, el rotor girara, pero no se producira
voltae de salida de *#.
En este caso, para encender el aparato sera necesario acer lo
denominado e6citacin inicial del campo del generador elctrico. El
procedimiento tpico de e6citacin inicial del campo consiste en parar
el motor, desconectar los cables elctricos del campo e6citador desde
el regulador de voltae (vigilar la polaridad de los cables elctricos)
apagar el interruptor. ;espus se tendra $ue aplicar voltae desde una
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batera e6terna o desde otra fuente de ** en series de ?= @m ?A
B de resistencia restrictiva o una bombilla acia la bobina del campo
controlando la polaridad.
Una vez eco esto, se debera permitir $ue el campo se e6cite
durante unos
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GENERADOR COMPUESTO ACUMULATIVO
El motor serie de c.c. tiene un alto valor de par>motor, tambin e6iste
la desventaa de $ue los motores de este tipo tienden a
sobrecalentarse con cargas ligeras. Esto puede corregirse agregando
un campo en derivacin conectado en tal forma, $ue refuerce al
campo serie. El motor se convierte entonces en una ma$uina
compuesta acumulativa, en cuanto a la velocidad constante $ue
caracteriza los motores de c.c. en derivacin, esta tampoco es
conveniente en algunas aplicacionesC por eemplo, cuando el motor
debe mover un volante, a $ue se necesita cierta disminucin de la
velocidad del motor para $ue la tensin pierda su energa cintica.ara las aplicaciones de este tipo (mu frecuentes en el trabao de la
prensa punzadora), se re$uiere un motor $ue tenga una curva
caracterstica de velocidad 7con cada8, es decir, $ue la velocidad del
motor debe baar notablemente al aumentar la carga. El motor de c.c.
con devanado compuesto acumulativo es el adecuado para esta clase
de trabao.
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GENERADOR COMPUESTO DIFERENCIAL
Un generador de *; compuesto diferencial es un generador tanto con
un campo en derivacin como con un campo en serie, pero aora sus
fuerzas magnetomotrices se restan una a la otra.
*ircuito e$uivalente de un generador de cd compuesto diferencial con
una cone6in en derivacin larga.
En la figura se muestra el circuito e$uivalente de un generador de *;
compuesto diferencial. -tese $ue la corriente del inducido aora flue
acia afuera del e6tremo de una bobina marcado con punto, mientras
$ue la corriente de campo en derivacin flue acia el e6tremo de una
bobina marcado con punto .En esta m$uina, la fuerza magnetomotriz
neta es+
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D la corriente de campo en derivacin e$uivalente debida al campo en
serie a la reaccin del inducido est dada por+
%a corriente de campo en derivacin efectiva total en la ma$uina es+
@ bien+
OPERACIN DEL COMPUESTO ACUMULATIVO DEL
GENERADOR COMPUESTO:
*uando un generador compuesto tiene el fluo de su campo en serie
apoando al fluo de su campo en derivacin, se dice $ue la m$uina
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es un compuesto acumulativo. Si el efecto acumulativo se mantiene
mu pe$ue'o mediante un diversor del campo en serie, producir una
pendiente menor en la curva caracterstica. Esto producir entonces
una regulacin de voltae menor, aun$ue todava positiva. # esto se le
llama subcomposicin.
OPERACIN DEL COMPUESTO DIFERENCIAL DEL
GENERADOR COMPUESTO:
*uando el campo en serie se conecta en inversa de modo $ue el fluo
magntico de su campo en derivacin, se dice $ue se forma un
compuesto diferencial. Esta cone6in es 9til cuando se desea un
voltae significativamente menor en condiciones de carga elevada. Se
da otro uso cuando se re$uiere una corriente casi constante, aun
otra aplicacin es cuando se necesita $ue no se e6ceda cierta
corriente m6ima.
CONCLUSION
El generador elctrico es la parte medular en el proceso de generacin
de energa elctrica, a sea en cual$uiera de las diferentes
modalidades a travs de las cuales se lleva a cabo. *omo tal, el
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generador se considera e$uipo primario dentro de las plantas de
generacin, por lo cual se debe de contar con dispositivos $ue
presenten un alto nivel de proteccin, as como un monitoreo continuo
deteccin oportuna ante eventualidades.
%os niveles de carga m6imos para los cuales est dise'ado elgenerador, as como los parmetros mostrados en la oa de datos del
fabricante, brindan informacin fundamental $ue debe ser considerada
con suma seriedad, al igual $ue es mandatorio para preservar la
seguridad del mismo los cuales coaduvarn a mantener la
continuidad estabilidad de la operacin del sistema elctrico de
potencia.
BIBLIOGRAFIA:
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http://www.ptolo!o."#$.%:&'&'/%l"(/)(t*t+!$/h$#,l!/-.0
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http*://www.ool!.5o.%/*!$+5h?
46op!+$5(o#;,!;"#;!#!+$,o+;5op"!*to;$5""l$t(
M$4"(#$* !l5t+(5$* *(*t!$* ,! pot!#5($. S!%t$ !,(5(H#.
Th!o,o+! (l,(
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/630/A8.pdf?sequence=8http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/630/A8.pdf?sequence=8http://es.scribd.com/doc/109541503/Generador-de-CD-Compuesto-Diferencial#scribdhttp://es.scribd.com/doc/109541503/Generador-de-CD-Compuesto-Diferencial#scribdhttps://www.google.com.mx/search?q=operacion+de+un+generador+compuesto+acumulativo&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=9B7ZVL7jF4LhsATps4HYDg&ved=0CAYQ_AUoAQ&dpr=1#tbm=isch&q=generador+electrico+dibujadohttps://www.google.com.mx/search?q=operacion+de+un+generador+compuesto+acumulativo&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=9B7ZVL7jF4LhsATps4HYDg&ved=0CAYQ_AUoAQ&dpr=1#tbm=isch&q=generador+electrico+dibujadohttps://www.google.com.mx/search?q=operacion+de+un+generador+compuesto+acumulativo&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=9B7ZVL7jF4LhsATps4HYDg&ved=0CAYQ_AUoAQ&dpr=1#tbm=isch&q=generador+electrico+dibujadohttps://www.google.com.mx/search?q=operacion+de+un+generador+compuesto+acumulativo&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=9B7ZVL7jF4LhsATps4HYDg&ved=0CAYQ_AUoAQ&dpr=1#tbm=isch&q=generador+electrico+dibujadohttps://www.google.com.mx/search?q=operacion+de+un+generador+compuesto+acumulativo&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=9B7ZVL7jF4LhsATps4HYDg&ved=0CAYQ_AUoAQ&dpr=1#tbm=isch&q=generador+electrico+dibujadohttp://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/630/A8.pdf?sequence=8http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/630/A8.pdf?sequence=8http://es.scribd.com/doc/109541503/Generador-de-CD-Compuesto-Diferencial#scribdhttp://es.scribd.com/doc/109541503/Generador-de-CD-Compuesto-Diferencial#scribdhttps://www.google.com.mx/search?q=operacion+de+un+generador+compuesto+acumulativo&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=9B7ZVL7jF4LhsATps4HYDg&ved=0CAYQ_AUoAQ&dpr=1#tbm=isch&q=generador+electrico+dibujadohttps://www.google.com.mx/search?q=operacion+de+un+generador+compuesto+acumulativo&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=9B7ZVL7jF4LhsATps4HYDg&ved=0CAYQ_AUoAQ&dpr=1#tbm=isch&q=generador+electrico+dibujadohttps://www.google.com.mx/search?q=operacion+de+un+generador+compuesto+acumulativo&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=9B7ZVL7jF4LhsATps4HYDg&ved=0CAYQ_AUoAQ&dpr=1#tbm=isch&q=generador+electrico+dibujado