Universidad nacional de Ingeniera

Universidad nacional de Ingenierarea acadmica de electricidad y electrnicaProfesor: Ing. Javier Franco Gonzles

Facultad de ingeniera mecnicaMQUINAS ELCTRICASML 202 UNIDAD IVLa MQUINA ELCTRICA DE CORRIENTE CONTINUA como generador y como motor en rgimen permanente

Mquina elctrica rotativaAparato electromecnico que realiza conversin continua de energa, de mecnica a elctrica (generador) o de elctrica a mecnica (motor), por medio del campo magntico que se produce en el entrehierro de la mquina. Aspectos constructivos genricos de una mquina rotativa

Estator (Parte fija o EstacionariaNcleo ferromagntico laminado Devanado o bobinado AislamientoRotor (Parte giratoria y va montado sobre el eje de la mquinaNcleo ferromagntico laminado Devanado o bobinado AislamientoEje o rbol de la mquina sostenido en cojinetes que van fijamente pegados a la carcasaEntrehierro: luz de aire uniforme de longitud pequea (orden de mm.) permite la iteracin entre el sistema elctrico y mecnico de la mquina El estator y el rotor en general son cilindros concntricos, separados por un entrehierro uniformePrincipios bsicos de conversin de energaGenerador o AlternadorDC - ACPot. Mecnica de entrada (t, w)Pot. Elctrica de salida (V,I)Perd. Elctr. + Perd. Mec.Motor DC ACPot. Mecnica de salida (t, w)Pot. Elctrica de entrada (V,I)Perd. Elctr. + Perd. Mec.CARGAMECNICACARGA ELCTRICAAspecto constructivo de una mquina real de DCCulataNcleo polar Expansin polarNcleo del polo auxiliar o de conmutacinExpansin del polo auxiliar o de conmutacin Ncleo del inducidoArrollamiento de inducidoArrollamiento de excitacinArrollamiento de conmutacinColector11. y 12. Escobillas

134758910111226

Las principales partes que conforman la mquina de DC son:

EL ESTATOR:Formado por una corona de material ferromagntico, fundicin de acero magntico o tubo de hierro.Los polos: Las bobinas de campo: Los cuales estn hechos de acero silicoso.Las bobinas estn arrolladas sobre los polos.Bobina Shunt: Bobina serie: Compuestas de muchas espiras de alambre delgado.Compuestas de pocas espiras de alambre grueso.Los interpolos:Estn hechos lminas de acero silicoso y llevan un arrollamiento de alambreLos arrollamientos de compensacin: Estn conformados por los conductores que se colocan en los polos con el objeto de neutralizar la reaccin de armadura. Solamente los llevan las mquinas de gran potencia ya que su costo es muy elevadoEl yugo: El yugo del estator es necesario para cerrar el circuito magntico de la mquinaLas escobillas y las portaescobillasToda mquina de corriente continua requiere de por lo menos dos escobillas. Estn hechas de carbn o de cobre grafito y van alojadas en las porta escobillas que estn sujetas a un anillo que va entornillado al yugo. Un resorte presiona firmemente las escobillas sobre el conmutador para obtener un buen contacto elctricoEL ROTOREst formado por una corona de material ferromagntico, a base de chapas de hierro con un dbil contenido de silicio (orden del 0.6 al 0.7), 0.5mm de espesor, aisladas unas de otras por una capa de barniz o de xido.El ncleo de la Armadura: Est constituido por lminas de acero silicoso de seccin circular. La circunstancia es ranurada para que puedan alojarse los conductores de arrollamiento de armadura.El conmutadorEst hecho por un gran nmero de segmentos de cobre o delgas, aislados entre sEl arrollamiento de armaduraExisten dos tipos de arrollamiento de armadura: el imbricado y el ondulado.En general las mquinas rotativas presentan dos campos magnticos: el del estator y el del rotor, siendo uno de ellos el campo magntico principal (en el entrehierro) al cual se le denomina INDUCTOR y al devanado que lo produce se le llama devanado de EXCITACIN O DE CAMPO (sin ste campo magntico la mquina no funciona de ninguna manera). El otro campo magntico que es producido por la otra estructura se llama INDUCIDO y al devanado que lo produce se le llama devanado de ARMADURA

Tipos de mquinas rotativas

MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA O MAQUINAS DCMAQUINA DE EXCITACIN INDEPENDIENTE

MAQUINAS AUTOEXCITADAS

Maquina DC Serie Maquina DC Shunt o en derivacin Maquina Compound o mixtaMAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA O MAQUINAS AC- MAQUINA SINCRONA- MAQUINA ASINCRONA De rotor cilndrico De rotor tipo polos salientes Devanado rotrico tipo Jaula de ardilla De rotor devanadoPrincipios bsicos de la conversin electromecnica de energaPrincipio del generador

Fuerza electromotriz inducida La fem inducida en un conductor rectilneo de longitud L que se mueve a una velocidad V, cuya direccin forma un ngulo con la direccin del campo magntico de induccin uniforme B, en cuyo interior se mueve cortando sus lneas de fuerza, tiene por valor:

Si los conductores activos forman parte de una espira que giran en el interior de un campo magntico tendramos un generador elemental de DC E = B L V sen

Principio del motor

La fuerza sobre un conductor rectilneo de longitud L por el que circula una corriente I, cuya direccin forma un ngulo con la direccin del campo magntico de induccin uniforme B, en cuyo interior se encuentra, tiene por valor:

Alambre inmerso en el campo, transportando corriente

F= I L B sen

Mquina elctrica de corriente continua

Esta mquina se adapta tanto para operar como generador o como motor (A excepcin de la mquina DC SERIE que opera como motor)Campo magntico (B), en el entrehierro, producido por los polos magnticos

Flujo por polorea del polo

B: Campo magntico uniforme en el entrehierro para un mquina de P polosR# de polosLDado que el espacio interpolar y el entrehierro son pequeos (orden de mm.) se puede considerar:Mquina DC operando como generadorCuando la mquina DC opera en este modo se le conoce como DINAMO

Para P polos y Z conductores

Tensin generada

q POSICION ANGULAR

Para rectificar el voltaje generado por la mquina se utiliza un rectificador mecnico llamado COLECTOR o CONMUTADORConmutadorA las laminillas se les llama DELGAS del colectorEl nmero de delgas estn relacionadas con el nmero de bobinas del devanado de armadura.Para un generador elemental el nmero de DELGAS en el colector es dos.

Pequeo cilindro formado por laminillas de cobre debidamente aislados. Va montado sobre el eje.Tensin generadaVoltaje generado unidireccional o continuo pero muy pulsatorio; por lo tanto de uso imprcticoPara obtener un voltaje utilizable, el devanado de armadura debe estar formado por varias bobinas idnticas cuyos terminales se deben conectar a diferentes delgas del colector formando finalmente un devanado de armadura del tipo cerrado.

Generador Real:Devanado de armaduraTodas la bobinas que conforman el devanado de armadura son iguales

C= # de bobina

N=3 de espiras por bobina

Entonces el 3 total de conductores o lados activos de todo el devanado de armadura ser:

Z=2CN-2Na

a=#ramas en paralelo vistas desde las escobillasComo el devanado de armadura de la mquina DC es del tipo cerrado, entonces, visto desde las escobillas tendr a ramas en paralelo; por lo tanto visto desde las escobillas se tendrn Zs conductores o lados activos en serie; en general:

Luego la tensin generada en una mquinas DC ser:

Tensin de un solo conductor

La tensin generada en una mquina real DC ser:

Con la velocidad de la mquina, dada en n R.P.M :

Para un lado activoTipos de devanados de armaduraBsicamente existen dos tipos: Imbrincado o traslapado y el Ondulado

Forma de bobina de un devanado IMBRICADO

Lados activos o conductores180 grados elctricos o 1 paso polarNS180 grados elctricos o 1 paso polarBOBINADOS IMBRICADOS SIMPLESEn estos bobinados, el paso de colector es igual a la diferencia de los pasos parciales.

Se dice que un bobinado imbricado es simple, cuando las secciones inducidas, directamente unidas entre s, son consecutivas sobre la periferia de la armadura. As el final de la seccin 1 queda unido al principio de la seccin 2. En consecuencia, el paso de colector en un bobinado imbricado simple es igual a la unidad.

Cuando el paso de conexin tiene un valor inferior al ancho de seccin, por lo que el bobinado avanza en el esquema hacia la derecha. Por eso, tambin recibe el nombre de progresivo.

Bobinado imbricado simplea) Cruzado, b) Sin cruzarLos bobinados imbricados pueden ser:Cruzados.Cuando el paso de conexin tiene un valor mayor que el ancho de seccin. En esta clase de bobinado se avanza en el esquema hacia la izquierda. Por eso, a este bobinado se le llama regresivo. Sin cruzarBOBINADOS ONDULADOS SIMPLES EN SERIE

Forma de bobina de un devanado ONDULADO

Lados activos o conductores180 grados elctricos o 1 paso polarNSSe dice que un bobinado ondulado es simple o en serie cuando al completar la primera vuelta alrededor de la periferia del inducido se va a parar a la delga posterior o anterior a la 1, de la cual se parti. Despus de una serie de vueltas alrededor de la armadura se habrn recorrido todas las secciones inducidas y se llegar a la delga 1 cerrndose el bobinado.

En estos bobinados, el paso de colector resulta igual a la suma aritmtica de los pasos parcialesEn un bobinado ondulado, despus de recorrer un nmero de secciones inducidas igual al nmero de pares de polos, se completa una vuelta alrededor de la periferia de la armadura.

Esquemas simplificados de bobinados ondulados simplesa) Cruzado, b) Sin cruzar

Los bobinados ondulados pueden ser:Cuando despus de haber completado una vuelta alrededor del inducido se pasa a la seccin inducida situada inmediatamente despus de la primera. Este tipo de bobinado recibe tambin el nombre de progresivo. Cuando despus de haber completado una vuelta alrededor del inducido, se pasa a la seccin inducida situada inmediatamente antes de la primera. Este tipo de bobinado recibe el nombre de regresivo. Cruzados.Sin cruzarEl devanado de armadura Imbricado y Ondulado puede ser del tipo simple mltiple (doble, triple, cudruplo, etc. duplex, triplex, cuadruplex, etc.)SIMPLE

DOBLE O DUPLEX

Un enrollamiento completoDos arrollamientos completos e independientesEl nmero de ramas en paralelo de un devanado de armadura dependen del tipo de devanado y de su multiplicidad. Para mquinas con devanado IMBRICADOEn este caso el nmero de escobillas depende del nmero de polos (para imbricado simple)P: # de polos ; m: multiplicidad(1,2,3,) Para mquinas con devanado ONDULADOm: multiplicidad (1,2,3,)Siempre dos escobilla para cualquier # de polos ( para ondulado simple)

Si el paso de la bobina abarca exactamente 180 elctricos se dice que la bobina es de paso diametral; si abarca algo menos se dice que es de paso fraccionado o recortado y al devanado en conjunto se le llama DEVANADO CUERDASExiste un factor de paso de bobina (P) dado por: Facilita el montaje. mejora la conmutacin. Reduce el nivel de armnicas del voltaje generado. -El acortamiento del paso de bobinas no debe ser grande.

Ventajas del devanado de armadura con bobinas de paso fraccionado (devanado de cuerdas):Campo magntico producido por la armadura

En vaco

Con cargaReaccin de armaduraCampo magntico producido por la armadura (reaccin del inducido):

Al circular corriente por el inducido se va a crear un campo que distorsiona el campo creado por los polos inductores de la mquinaEsta distorsin del campo recibe el nombre de reaccin de inducidoEFECTOS PRODUCIDOS POR LA REACCIN DE INDUCIDODesplazamiento del plano o lnea neutra (plano en el que se anula el campoDisminucin del valor global del campo de la mquinaDESPLAZAMIENTO LNEA NEUTRADebilitamiento del flujo magntico principal en el entrehierro de la mquina, el cual en los generadores reduce el voltaje de salida o voltaje generado y en los motores aumenta peligrosamente la velocidad al aumentar la carga, llegando muchas veces al embalamiento, ya que a medida aumenta la carga el flujo principal se debilita cada vez ms y como consecuencia la velocidad seguir creciendo.La prdida de la uniformidad y de la radiabilidad del flujo magntico en el entrehierro de la mquina, lo que hace que la tensin inducida en los conductores de las ramas en paralelo del devanado rotrico no sean iguales y por lo tanto habr una corriente circulatoria entre las ramas en paralelo, an cuando la mquina trabaje en vaco.El corrimiento del eje neutro geomtrico y la posicin no fija de ste, el cual ocasiona problemas en la conmutacin de las delgas y bobinas produciendo chisporroteos fuertes entre escobillas y delgas del conmutador, ocasionando el deterioro de los mismos; esto debido a que en una mquina real DC siempre se busca que la conmutacin se produzca sin voltaje inducido en las bobinas, para lo cual se fijan las escobillas en el eje neutro geomtrico.Inconvenientes de la reaccin del inducidoDisminucin de la reaccin del inducido1.Reducir la deformacin de la curva de induccin en el entrehierro. Mediante, por ejemplo:

Por todo lo anterior es conveniente minimizar la reaccin del inducido. Esto se logra a travs de:2.-Combatir la reaccin transversal mediante flujos opuestos (arrollamientos de compensacin). Se emplean arrollamientos de compensacin dispuestos en ranuras colocadas en las piezas polares, y conectados en serie con el arrollamiento del inducido.

Si hacemos una representacin grfica del campo magntico en funcin del ngulo:

A consecuencia de la reaccin del inducido la lnea neutra (lnea que une los conductores que no producen fem) en carga, adelanta respecto del sentido de giro un ngulo , tomada como referencia la lnea neutra en vaco:

Mulukutla S. Sarma: Electric machinesREDUCCIN PAR Y AUMENTO VELOCIDADDesplazamiento del plano o lnea neutraPOLOS DE CONMUTACINLOS POLOS DE CONMUTACIN COMPENSAN LOCALMENTE LA REACCIN DE INDUCIDO ELIMINANDO LA DISTORSIN DEL CAMPODisminucin del valor global del campo de la mquinaPROBLEMAS DURANTE LA CONMUTACINModelo circuital de la mquina DC operando como generador en rgimen estableIL : corriente de cargaIa : corriente total de armaduraRa : resistencia del devanado de armadura + resistencia de escobillas + resistencia del devanado interpolos y + resistencia del devanado de compensacin.u : Torque til (torque en el eje) perd : Torque de prdidas d : Torque interno o torque desarrollado (se opone a u) (Contratorque)IF corriente de campo o excitacin (produce el p)Ve :Voltaje de excitacinn : velocidad angular (RPM)Eg: Voltaje generado

Circuito del inductorCircuito de la armadura (inducido)

+Ve-IFexcitacinnu +

Vo=Eg

-N +Eg -RaModelo circuital de la mquina DC operando como generador en rgimen estable

ContratorquePotencia de entrada:Potencia de salidaprdidas solo aparece cuando hay carga, debido a Ia

+Ve-IFexcitacinnu +

V

-N +Eg -RaIa=ILdCarga

Mquina Elctrica DC operando como MotorMotor elementalBLIaabcdFabFcdVa, bc, dFabFcdIFNV

Por lo tanto el torque desarrollado o torque electromagntico interno producido es:

Para devanado de armadura elemental formado por una bobina de Z lados activos y estator de P polos:

Motor real

Mquina Elctrica DC operando como MotorTorque en un solo conductorCuando la mquina opera como motor aparece un voltaje generado opuesto al voltaje de alimentacin de la armadura denominado f.c.e (Ec) o contra voltaje (en rgimen estable Ec=Eg) Luego la potencia electromagntica interna o potencia desarrollada ser:

Fuerza contraelectromotrizLa mquina de DC operando como motor en rgimen estable, hace que en el devanado de armadura aparezca un voltaje generado opuesto al voltaje de alimentacin por lo que se le llama contravoltaje o Fuerza contraelectromotriz inducida:Fuerza contraelectromotriz (EC) en rgimen estable:

En el arranque n=0, Ec=0

Ra es pequeo entonces la corriente de arranque del motor (Iarr) es alta (de 9 a 10 veces la corriente nominal del motor)Se limita la corriente de arranque, para no quemar el devanado, insertando resistencias de arranque adecuadas, que por contactores se eliminan parcialmente hasta que el motor obtenga su velocidad de rgimen estable

POTENCIA ELECTROMAGNTICA INTERNA O POTENCIA DESARROLLDATambin:

Tipos de mquinas DCGenerador o MotorSe clasifican dependiendo de la forma como se alimente el devanado de excitacin o de campo para producir el campo principal de la mquina.

1.Mquinas de excitacin independiente:

2.Mquinas autoexitadas:Mquina de Shunt o en derivacinMquina DC SerieMquina DC Compound o compuesta mixta

Mquina DC de excitacin independiente

+Ve-IFexcitacinnu +

V

-N +Eg o Ec -RaRexUtiliza Una fuente de voltaje independiente para alimentar el inductor; esto eleva el costo de la mquinaSon utilizadas en los laboratorios para experimentar y en sistemas de control.

Los motores y generadores de imn permanente pertenecen a este tipo de mquina (son para pequeas potencias)

Rex normalmente es un reostato

Mquina DC Shunt o en derivacin (paralelo)

IFexcitacinnu +

V

- +Eg o Ec -RaRexEl inductor est conectado en paralelo con la armadura, por lo tanto para rgimen estable es modelo circuital ser:Rex: restato para limitar la corriente de excitacin IFAcomodo CircuitalComo generador o Motor IF prcticamente constante con las variaciones de la carga

IFexcitacinnu +

V

- +Eg o Ec -RaRexIaILMquina DC Serie

IFexcitacinnu +

V

- +Eg o Ec -RaEl inductor est conectado en serie con la armadura; esto limita la utilizacin de la mquina como generador:Generalmente se utiliza como motor para casos especiales. No suele ser utilizado como generador.

IF= IL =Iaexcitacinnu +

V

- +Eg o Ec -RaDebido a que : IL = IF = entonces P puede ser muy variable, lo que hace que la mquina no entregue un V de salida constante; por lo que no se utiliza como generador.Como motor tiene aplicaciones puntuales cuando se trata de mover cargas muy pesadas, debido a que tienen un torque de arranque elevado

Acomodo CircuitalMquina DC Compound o Mquina mixtaEl inductor tiene dos partes:Una parte se conecta en serie con la armadura y la otra en paralelo (Shunt)

Shunt (predominante)serieseshpsh:predominantese:lo suficientemente necesario para reforzar a shSi las fuerzas magnetomotrices de las bobinas se suman, entonces la mquina es una mquina Compound ADITIVA o ACUMULATIVA; y se se restan es una mquina Compound DIFERENCIAL o SUSTRACTIVA.

La comnmente empleada es la aditiva o acumulativa

As sea una mquina Compound aditiva o sustractiva, a su vez puede ser en conexin o en derivacin larga y en conexin o derivacin corta.Mquina DC CompoundModelo circuital para una Compound en conexin larga:

exc shnu +

V

- +Eg o Ec -RaRdexc seMquina DC CompoundModelo circuital para una Compound en conexin corta:

exc shnu +

V

- +Eg o Ec -RaRdexc seCurva de magnetizacin o curva caracterstica interna de la mquina DCRelaciona el acoplamiento magntico entre el estator y el rotor para su operacin en vaco.Se determina experimentalmente en el laboratorio haciendo operar a la mquina como generador en vaco, girando a velocidad constante

+Ve-IFn= cteu +

Vo=Eg

-N +Eg -RaVIF0IF1IF2IF3EgErEg1Eg2Eg3n se mantiene constanteSi la mquina se satura la corriente se eleva

No tiene flujo remanente necesariamente.

Debido a la presencia del entrehierro existe un tramo lineal denominado Lnea del entrehierro y un tramo curvo producido por la progresiva saturacin del material.

Er = tensin o voltaje remanente de valor pequeo (de 2% a 3 % de VN)

Relacionan el grado de acoplamientoPara Una mquina DC se pueden trazar varias curvas de magnetizacin: (manteniendo el mismo Ie)

Curva dato

DividiendoAuto excitacin del Generador Shunt

IFn= cteu +

Vo=Eg

- +Eg -RaRe oRFVo =Eg en vacoEl flujo remanente es necesario para la autoinduccinPara la auto excitacin se debe tener en cuenta:

Punto de operacin normal en vaco (IF,fP,Eg normales de operacin)La lnea de resistencia del circuito inductorLa curva de magnetizacin del generadorErIf1Eg1Eg2Eg3If2If3IFEgCurvas Caractersticas externas de los generadores DC.Regulacin de TensinLa regulacin de tensin ser:

Se determina experimentalmente en el laboratorio y permiten visualizar la variacin del voltaje de salida con las variaciones de la carga:

Curvas caractersticas de salida de los generadores DC: regulacin de tensinGenerador de excitacin independiente:

Se determina experimentalmente en el laboratorio y permiten visualizar la variacin del voltaje de salida con las variaciones de la corriente de carga:

+Ve-IFexcitacinn=cteu +

V

-N +Eg -RaRexAVRLIa= IL

Aproximadamente linealDebido a cada de tensin en Ra y efecto de Reaccin de ArmaduraLa regulacin de tensin del generador ser:

Generador Shunt:IL

IFexcitacinnu +

V

- +Eg -RaRexIaAVILDebido a cada de tensin en Ra + efecto de R.A + pequeos debilitamientos de IF (fP)La regulacin de tensin del generador ser:

Aproximadamente linealTanto el generador Shunt como el de excitacin independiente presentan baja regulacin, por ello se les considera buenos generadores de Voltaje constante

Generador Serie:

IF= IL =Iaexcitacinnu +

V

- +Eg -RaAV

En la Zona de Alta saturacin el generador acta como fuente de corrienteDevido a que V vara mucho al variar IL, no se utiliza la mquina DC serie como generador

Dependiendo de la contribucin de SE para reforzar a SH, este generador puede operar de 4 formas: Hipercompound o Sobrecompound Compound plano o compound normal Hipocompound o subcompoundComo ShuntGenerador Compound aditivo:

Para valores menores a IN:Compound como ShuntHipercompound:Compuond plano:Hipocompuond:

Curvas caractersticas de salida de los motores DC: Regulacin de velocidad Permite observar n Vs. tuSe determina experimentalmente y nos muestran el comportamiento de la velocidad del motor con las variaciones de la carga mecnica aplicada al eje.La regulacin de la velocidad ser:

( r% suele ser < 6%)

Aproximadamente linealDonde:no velocidad en vaconN velocidad a plena cargaA los motores de exitacin independiente, shunt y compound acumulativo, se les denomina motores de velocidad constante, por que su regulacin de velocidad es baja.Motor de excitacin independiente:

+Ve-IFexcitacinnu + V -N +Ec -RaRexAIa= ILMotor Shunt:IL

IFexcitacinnu+ V - +Ec -RaRexIaILDesde el punto de vista funcional ambos motores son muy similares ya que el inducido est sometido a una tensin constantenIanuPendiente 2 8%Aumento de Ra

exc shnu + V - +Ec -RaRdexc seMotor Compound

Curva externa del motor SerieLa velocidad del motor se regula con los requerimi9entos de carga (motor de velocidad variable)

Mxima velocidad de seguridadMnimo Torque de seguridad

Dependen de IFEn el (d)arr es muy alto, por lo que estos motores se utilizan para mover cargas pesadasEstos motores deben ser arrancados con carga

IF= IL =Ianu + V - +Ec -RapIFZona lineal p=kIF

Operando en la zona lineal:

nIaEn la zona de saturacin se puede admitir =CteEn la zona de saturacin es una recta decrecienteIFCurvas Superpuestas

Anlisis de funcionamiento en rgimen estable de los generadores DC Circuito EquivalenteR arrollamiento de armaduraNo figuran las inductancias de la bobinas ya que estamos en rgimen estable de corriente continua

R bobina de campoR reostatoR bobina de campo serieR arrollamiento de compensacinR interpolos + Eg -IFIa +

V

- + Ve -8585Ecuaciones del generador en rgimen estable

Ra: Resistencia devanado de Armadura + Resistencia de escobillas + Resistencia del devanado de interpolos y devanado de excitacinTorque mecnico aplicado al ejeTorque de prdidasTorque internoo torque desarrolladoPotencia mecnica de entradaPrdidas por friccinPot. Interna o Pot. desarrolladaDel modelo circuital:(Potencia Desarrollada)(IL=Ia)

Flujo de potencia de la mquina DC operando como generador

Prdidas MecnicasPfePrdidas Elctricas por efecto Joule en devanadosPrdidas por cada de tensin en escobillasPotencia en el entrehierro o potencia interna desarrollada

Prdidas por:Friccin en cojinetes, friccin entre escobillas y colector y prdidas aerodinmicasPrdidas Rotacionales (PR) que se les considera como prdidas fijasPrdidas VariablesCada de tensinEficiencia

Anlisis del funcionamiento de los motores DC en rgimen estable Circuito Equivalente

R bobina de campoR reostatoR bobina de campo serieR arrollamiento de compensacinR interpolos + Ec -IFIa +

V

- + Ve -El circuito equivalente esidntico al del generador, con la diferencia de que la corriente de armadura ha invertido su direccin. De esta manera la mquina absorbe energa y se comporta como motorEcuaciones del motor en rgimen estable

En el arranque del motor: EC=0 (pequeo)=> Iarr es alta (2 a 10 veces la IN)Para el arranque se deben introducir resistencias de arranque(Rarr), que se eliminaron progresivamente hasta el motor, obtenga la ecuacin normal de operacin( o n estable)

Tambin se cumple (en rgimen estable)Pot. MecnicadesarrolladaTorque mecnico o torque en el eje o de salidaPot. Elctrica desarrollada

Flujo de Potencia

Prdidas MecnicasPfePrdidas Elctricas por efecto Joule en devanadosPrdidas por cada de tensin en escobillasPotencia en el entrehierro o potencia interna desarrollada

Prdidas Rotacionales (PR) que se les considera como prdidas fijasPrdidas VariablesEficiencia

Gracias!

Fuerza Electromotriz inducida en la espira por el campo

+

Espira

Campo

Magntico

Imanes Permanentes

Fuerza externa que

hace girar a la

espira

Escobillas

N

S

FUERZA QUE TIENDE A HACER GIRAR A LA ESPIRA: PAR MOTOR

Corriente que circula por la espira debida al generador

Escobillas

+

Fuerza externa que

hace girar a la

espira

Espira

Campo

Magntico

Imanes Permanentes

N

S

FEM con reaccin

de inducido

E

N

S

-2BlV

2BlV

2(

(

0