Maquinas Corriente Continua 5

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MAQUINAS DE C.C.

INDUCIDO

PROPSITO DE LA CLASEConocer los fundamentos de motores elctricos de corriente continua.Partes que componen los motores elctricos y circuitos de conexin.Clasificacin de motores elctricos y circuitos de inducido.EL MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA.Generador es toda mquina que convierte energa mecnica en elctrica. Motor es la mquina que convierte energa elctrica en mecnica. Sin embargo, una misma mquina se puede usar como motor y como generador.Fundamentos del motorLa figura (a) muestra un campo magntico de intensidad uniforme, en el cual se halla un conductor por el que no circula ninguna corriente.

En la figura(b) aparece el conductor llevando una corriente hacia el papel, pero se ha suprimido el campo debido a los polos N y S.

Alrededor del conductor aparece un campo magntico circular creado por la corriente que lo recorre. El sentido de este campo es, segn la regla del sacacorchos, el de las agujas del reloj.Fundamentos del motorEn la figura (c) se ve el campo resultante de la superposicin del campo principal y el creado por la corriente del conductor. Los dos campos tienen el mismo sentido en la parte superior del conductor pero son opuestos en la inferior. El resultado ha sido el aumento de la densidad de flujo en la parte superior y la disminucin de la misma en la inferior. Se encuentra que acta una fuerza F sobre el conductor, que tiende a moverlo hacia abajo, segn indica la flecha en (c).

Fundamentos del motorSi se invierte el sentido de la corriente en el conductor hay un aumento de lneas de fuerzas debajo de ste, que tiende a moverlo hacia arriba, como se indica en a figura (d).

El funcionamiento del motor elctrico est basado en el principio de que un conductor recorrido por una corriente en un campo magntico tiende a moverse perpendicularmente a la direccin del campo.Fundamentos del motorFuerza actuante sobre un conductor recorrido por una corriente.La fuerza que acta sobre un conductor recorrido por una corriente en un campo magntico es directamente proporcional a la intensidad del campo, a la intensidad de la corriente y a la longitud del conductor. F = B l I newtons.

B en webers por metro cuadrado, 1 en metros e I en amperios.Fundamentos del motorRegla de Fleming de la mano izquierdaLa relacin entre el sentido del campo magntico, el del movimiento de un conductor en este campo y el de la f. e. m. inducida vena dada por la regla de Fleming de la mano derecha.De manera anloga, la relacin entre el sentido de un campo magntico, el de la corriente de un conductor en este campo y el de la fuerza resultante que acta sobre este conductor est dada por la regla de Fleming de la mano izquierda, que es como sigue:Fundamentos del motorColocando el dedo ndice en el sentido del campo o flujo y el dedo medio en el sentido de la corriente del conductor, el pulgar queda dirigido en el sentido en que el conductor tiende a moverse.

Fundamentos del motorPar motor.Cuando un inducido, un volante o cualquier dispositivo similar gira alrededor de un eje se necesita una fuerza tangencial para mantenerlo en movimiento de rotacin. Esta fuerza se puede desarrollar dentro de la misma mquina, como en un motor elctrico. El efecto total de la fuerza no queda determinado solamente por su magnitud, sino tambin por su brazo o distancia del eje de rotacin al punto de aplicacin de la fuerza. El producto de la fuerza por su distancia al eje de rotacin mide el llamado par motor.Fundamentos del motorEl par tiende a producir un momento de rotacin, y se expresa en unidades de fuerza por longitud, (metro kilogramo).

Par desarrollado por un motor.La figura (a) muestra una bobina de una sola espira, cuyo plano es paralelo al campo magntico.Fundamentos del motorFuerza contraelectromotriz. La resistencia del inducido de un motor corriente continua de 10 caballos y 230 voltios es aproximadamente de 0,25 ohmios. Si este inducido estuviera conectado directamente a una red de 110 voltios, la corriente segn la ley de Ohm, ser: I = 110/0,25 = 440 amperios.Este valor de la corriente no solamente es excesivo, sino tambin totalmente anormal, especialmente si se tiene en cuenta que la corriente nominal de un motor de este tipo es de unos 38 amperios. Cuando un motor est funcionando, es evidente que la corriente del inducido no est determinada solamente por su resistencia hmica.

Fundamentos del motorFuerza contraelectromotriz. El inducido de un motor en funcionamiento se comporta de manera similar al de una dinamo. Los conductores, adems de llevar corriente y desarrollar as un par motor, estn cortando un flujo y generan una f. e. m.La figura siguiente se muestra un conductor aislado del inducido de un motor en el instante en que pasa por delante de un polo norte. Este conductor se puede mover libremente.

La figura siguiente se muestra un conductor aislado del inducido de un motor en el instante en que pasa por delante de un polo norte. Este conductor se puede mover libremente.LAS MAQUINAS DE C.C. SE CLASIFICAN EN:GENERADORES (DINAMOS)MOTORES ELECTRICOS

SON MQUINAS REVERSIBLES

EL MOTOR CONVIERTE LA ENERGIA ELECTRICA EN MECANICA EL GENERADOR CONVIERTE LA ENERGIA MECNICA EN ELECTRICA

GENERADOR (DINMO):EN LA DINMO GENERADOR EL MOVIMIENTO GIRATORIO ES SUMINISTRADO POR UNA FUENTE EXTERIOR APLICADA AL EJE CON EN FIN DE GENERAR ENERGIA ELCTRICA.MOTOR:EN EL MOTOR LA FUENTE ES ENERGA ELCTRICA QUE SE SUMINISTRA EN LOS BORNES AL DEVANADO Y AL CAMPO MAGNTICO DE LA MAQUINA CON EL FIN DE GENERAR ENERGA MECNICA.PARTES ESENCIALES DE UNA MQUINA DE C.C.

ASPECTO EXTERIOR DE UNA MQUINA DE C.C.

PARTES DE UNA MQUINA DE C.C.CIRCUITO INDUCTORCIRCUITO INDUCIDOCIRCUITO INDUCTOR:ES LA PARTE FIJA DE LA MQUINA Y RECIBE EL NOMBRE DE ESTATOREST CONSTITUIDO POR:CARCASA O CULATANUCLEO POLAR DE UN POLO INDUCTORPIEZA POLAR DE UN POLO INDUCTORNUCLEO POLAR DE UN POLO AUXILIAR O DE CONMUTACINPIEZA POLAR DE UN POLO AUXILIAR O DE CONMUTACINENTREHIERROBOBINADOS DE EXCITACIN O BOBINADO INDUCTORBOBINADO AUXILIAR O DE CONMUTACIN

NUCLEO POLAR DE UN POLO INDUCTOR:CARCASA O CULATA:

ES EL SOPORTE DE TODOS LOS ELEMENTOS DE MQUINA Y SIRVE DE RETORNO DE LOS FLUJOS CREADOS POR LOS BOBINADOS AUXILIARES O DE EXCITACIN.EST FABRICADA EN ACERO FUNDIDO O LAMINADO.SON MASAS MAGNTICAS DONDE VA ALOJADO EL BOBINADO DE EXCITACIN.SON DE CHAPA DE ACERO DULCE, SE UNEN A LA CARCASA POR PERNOS.PIEZA POLAR DE UN POLO INDUCTOR:SE LLAMA TAMBIN EXPANSIN POLAR, ES LA PARTE MS CERCANA AL INDUCIDO.MEDIANTE LA EXPANSIN POLAR SE REDUCE LA RELUCTANCIA MAGNTICA Y POR CONSIGUIENTE EL FLUJO DE DISPERSIN Y LAS PERDIDAS MAGNTICAS.

MEJORA DEL FLUJO INDUCTORNUCLEO POLAR DE UN POLO AUXILIAR O DE CONMUTACIN:ES EL NUCLEO MAGNTICO DONDE VA SITUADO EL BOBINADO AUXILIAR.EST CONSTITUIDO POR CHAPA DE ACERO DULCESE UNE A LA CARCASA MEDIANTE PERNOS DESMONTABLESPIEZA POLAR DE UN POLO AUXILIAR O DE CONMUTACINLa mismas caractersticas y funcin que la pieza polar de un polo de excitacin, pero de menor tamao.ENTREHIERROESPACIO QUE EXISTE ENTRE EL CIRCUITO MAGNTICO DEL BOBINADO INDUCTOR Y EL CIRCUITO MAGNTICO DEL BOBINADO INDUCIDO.BOBINADO DE EXCITACIN O BOBINADO INDUCTORES EL QUE PRODUCE EN EL ESTATOR EL CAMPO MAGNTICO CUYO FLUJO CREA LAS CORRIENTES INDUCIDAS EN EL INDUCIDO O ROTOR.

MAQUINAS AUTOEXCITADASLA FUENTE DE ALIMENTACIN DEL BOBINADO DE EXCITACIN LLEGA A TRAVS DEL INDUCIDO DE LA PROPIA MQUINA.EN LOS GENERADORES EL FLUJO INICIAL DE EXCITACIN SE PRODUCE POR HISTRISIS.EN LOS MOTORES, EL BOBINADO DE EXCITACIN SE ALIMENTA A TRAVS DE LA RED DE C.C.excitacin serie

EXCITACIN SERIELA BOBINAS INDUCTURAS SON RECORRIDAS POR LA MISMA CORRIENTE GENERADA POR EL INDUCIDO Y ABSORVIDA POR LA CARGA.SON DE POCAS ESPIRAS Y SECCIN GRANDE, PARA TENER LA MENOR CAIDA DE TENSIN POSIBLE.

EXCITACIN SHUNTexcitacin shunt

EL CIRCUITO INDUCTOR EST CONECTADO EN DERIVACIN CON EL CIRCUITO INDUCIDO Y CON LA CARGA.LAS BOBINAS ESTN CONSTITUIDAS POR UN NMERO ELEVADO DE ESPIRAS Y POCA SECCIN.EXCITACIN COMPUNDexcitacin compound

CONSTITUIDA POR DOS CIRCUITOS, UNO SERIE Y OTRO EN DERIVACIN.STA MAQUINA REUNE LAS CARACTERSTICAS DE LA CONEXIN SERIE Y DE LA CONEXIN SHUNT, POR LO QUE MEJORA BASTANTE LAS DEFICIENCIAS DE LAS ANTERIORES.CIRCUITO INDUCIDO DE LA MQUINA DE C.C.INDUCIDOCOLECTORESCOBILLAS

DIFERENTES ELEMENTOS DE UNA MQUINA DE C.C.

INDUCIDOTAMBIN DENOMINADO, ROTOR, ES LA PARTE DE LA MQUINA QUE GIRA Y DONDE VA ALOJADO EL BOBINADOEST FORMADO POR CHAPAS MAGNTICAS AISLADAS ENTRE S POR UN BARNIZ.EXISTEN TRES TIPOS DE INDUCIDOS:DE ANILLODE DISCODE TAMBOREL BOBINADO DE TAMBOR ES EL MS UTILIZADO POR PRESENTAR MS VENTAJAS QUE EL RESTO:GRAN APROVECHAMIENTO DEL COBREMENOR RESISTENCIA HMICAMENORES PRDIDAS POR CALOR Y MAYOR RENDIMIENTOCOLECTORES UN CILINDRO ADHERIDO AL EJE DEL INDUCIDO DONDE VA CONECTADO EL BOBINADO DEL INDUCIDO POR MEDIO DE UNAS PLETINAS DE COBRE AISLADAS ENTRE ELLAS POR UNA CAPA DE MICA.EN LAS DELGAS SE CONECTAN LOS PRINCIPIOS Y FINALES DE CADA ESPIRA DEL BOBINADO INDUCIDO.

ESCOBILLASLAS ESCOBILLAS SON PIEZAS FIJAS COMPUESTAS POR MEZCLA DE DIFERENTES TIPOS DE CARBN.ALOJADAS EN UN PORTAESCOBILLASLAS ESCOBILLAS PUEDEN SER DE DIFERENTES FORMAS Y TAMAOS EN FUNCIN DEL TIPO DE PORTAESCOBILLA Y POTENCIA DE LA MQUINA.FIN

Muchas gracias