Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM)
Damin Laloux, 2001
Principios Generales de lasMquinas Elctricas
Tema 4
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DefinicionesQ mquina: (del Diccionario de la R.A.E)
2. [f.] Conjunto de aparatos combinadospara recibir cierta forma de energa ytransformarla en otra ms adecuada, opara producir un efecto determinado.
Q Son mquinas elctricas aquellas en lasque se produce conversin de energaelectromagntica o electromecnica.
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Conversin de energa en lasmquinas elctricas
ENERGA ELECTROMAGNTICA
ENERGA MECNICA
Ley de FaradayLey de Ampre
Ley de Laplace
GE
NE
RA
DO
R
MO
TOR
TR
AN
SFOR
MA
DO
R = dlHNi
)( BliF =
ENERGA ELCTRICA
dtd NE =
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Clasificacin de las mquinaselctricas
ESTTICAS(Transformadores)
motores generadores(alternadores)
de alterna
motores generadores(dinamos)
de continua
ROTATIVAS(Motores y Generadores)
MQUINASELCTRICAS
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Clasificacin de las mquinaselctricas (II)
de Tensin de Intensidad
de Medida o Proteccin
Transformadores Autotransformadores
Monofsicos
Transformadores Autotransformadores
Trifsicos
de Potencia
TRANSFORMADORES
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Clasificacin de las mquinaselctricas (III)
de rotorbobinado
de jaula
Trifsicos
decondensador
de fase partida
de espirade sombra
Monofsicos
de Induccin(asncronos)
Universales
de histresis
de reluctancia
Monofsicos Trifsicos
Sncronos
Motores
de rotorliso
de polossalientes
Monofsicos
de rotorliso
de polossalientes
Trifsicos
Generadores(Alternadores)
MQUINAS ROTATIVAS DE ALTERNA
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Clasificacin de las mquinaselctricas (IV)
de excitacinshunt
de excitacin serie
de excitacincompound
de excitacinindependiente
Generadores(Dinamos)
Motores
de excitacinshunt
de excitacinserie
de excitacincompound
de excitacinindependiente
MQUINAS ROTATIVAS DE CONTINUA
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Elementos constitutivos bsicosQ El Hierro: uno o dos ncleo(s) de
material ferromagntico laminado queconstituye(n) el circuito magntico.
Q El Cobre: al menos dos devanados dematerial conductor arrollados alrededordel ncleo: Devanado inductor Devanado inducido
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Transformadores monofsicos
Acorazado De columnas
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Transformadores trifsicos
Ncleo de untransformadortrifsico de tres
columnas
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Mquinas asncronas(de induccin)
Rotor
Estator
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Mquinas sncronas
Rotor de polos salientes Rotor cilndrico
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Mquina de continua
CulataNcleo polarCabeza polarInducido (rotor)
Polo auxiliar
Escobilla
Pie
Arrollamientoinductor
Arrollamientodel inducido
Arrollamientodel polo auxiliar
Colectorde delgas
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Motor de induccin con rotorde jaula de ardilla
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Motor de induccin con rotorbobinado
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Balance energtico: Prdidas
Q Prdidas en el cobre:
Q Prdidas en el hierro: Por histresis: Por corrientes de Foucault:
Q Prdidas mecnicas: Por rozamiento: Por ventilacin:
=j
2jjCu IRP
2FeFe UkP =
2Mhhist BfkP =
2M
2FF BfkP =
kP rroz =3
3vvent2
2vvent kPbien okP ==
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Rendimiento
Q Rendimiento de una mquina elctrica:(igual que para cualquier otro sistema)
Se suele dar en porcentaje
entrada
salida
prdidastil
til
PP
PPP
totalPotenciatilPotencia =+==
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Valores nominalesQ Son los valores asignados a las distintas
magnitudes en el diseo.Q Suelen estar relacionados con valores
mximos.Q Si no, son indicativos de los valores que
toman las magnitudes correspondientes.Q Definen el punto de funcionamiento
normal de la mquina.
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Placa de caractersticas
Q En ella aparecen los valores nominales: Tensin(es) nominal(es): UN, o UN1 / UN2 Potencia nominal: SN o PN Frecuencia nominal: fN Intensidad nominal, si es necesario: IN Velocidad nominal: nN Factor de potencia nominal: cos N Rendimiento nominal: N
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Placa de caractersticas (II)Q Tambin se aade informacin adicional:
Fabricante, modelo, n de serie; Modo de refrigeracin (IC XxxXxx); Grado de proteccin (IPxx); Clase de aislamiento (Y, A, B, C, H...); Clase de servicio:
Ininterrumpido, Intermitente, Temporal, etc...
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Tensin nominalQ Est relacionada con el nivel de
aislamiento de la mquina y/o laintensidad o el flujo del campomagntico. ( valor mximo)
Q Es la tensin de la red de conexin.Q En trifsica se trata de la tensin
compuesta.
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Intensidad nominalQ Relacionada con el calentamiento
de la mquina y la seccin de losconductores. ( valor mximo)
Q Indica la carga mxima soportable.Q Superarla implica sobrecalentar la
mquina, y dependiendo del tiempo...Q Superarla mucho puede suponer
esfuerzos dinmicos destructivos.
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Potencia (aparente) nominal
Q Es bastante comn proporcionar lapotencia nominal junto con la tensinnominal en lugar de la intensidadnominal.
En monofsica:
En trifsica:
NNN IUS =NNN IU3S =
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Potencia (activa) nominalQ En los motores, la potencia nominal es
la potencia mecnica en el eje cuandoel motor est a plena carga. ( valormximo)
Q Superarla implica sobrecalentar elmotor al consumir ms corriente.
Q Se suele dar en kW o en CV. 1 CV 736 W
Principios Generales de las Mquinas ElctricasDefinicionesConversin de energa en las mquinas elctricasClasificacin de las mquinas elctricasClasificacin de las mquinas elctricas (II)Clasificacin de las mquinas elctricas (III)Clasificacin de las mquinas elctricas (IV)Elementos constitutivos bsicosTransformadores monofsicosTransformadores trifsicosMquinas asncronas(de induccin)Mquinas sncronasMquina de continuaMotor de induccin con rotor de jaula de ardillaMotor de induccin con rotor bobinadoBalance energtico: PrdidasRendimientoValores nominalesPlaca de caractersticasPlaca de caractersticas (II)Tensin nominalIntensidad nominalPotencia (aparente) nominalPotencia (activa) nominal
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