Máquinas de corriente continua

Bryan Vindas Mora

5-10

Electrotecnia

Sub-Área: Mantenimiento de máquinas eléctricas

Ficha de aprendizaje # 2

Propósito: Determinar el principio de funcionamiento de los generadores de corriente

continua

B. Realice un mapa mental donde desarrolle el principio del funcionamiento de los generadores de corriente continua

Generadores de cc

Convierten la energía mecánica

en energía eléctrica

tienen corriente continua sólo en su circuito exterior debido a la existencia de

un mecanismo que convierte los voltajes internos de corriente alterna en voltajes de

corriente continua en sus terminales

Disco de Faraday: Generador eléctrico

destinado a la transformación de flujo

magnético en electricidad mediante

la inducción electromagnética

Está basado en la ley de Faraday, esta ley nos

dice que la variación de un conductor que corta perpendicularmente se

induce una fuerza electromotriz FEM en

los extremos del conductor.

D. Describa la forma constructiva del generador de corriente continua

E. Describa cada una de las conexiones del generador de corriente continua.

Preguntas de Repaso

1.Dibuje e identifique las partes que está conformado un generador de corriente continua

2.Dibuje y explique los diferentes tipos de conexiones de los generadores de corriente continua

A. Generador con excitación independiente:

La tensión en sus bornes es casi independiente de la carga de la máquina y de su velocidad, ya que la tensión se puede regular por medio del reóstato de campo, aunque naturalmente, dentro de ciertos límites, porque la excitación del campo inductor no puede aumentar más allá de lo que permite la saturación.

B. Generador con excitación en paralelo (Shunt):

Suministra energía eléctrica a una tensión constante, cualquiera que sea la carga. Cuando el circuito exterior está abierto, la máquina tiene excitación máxima porque toda la corriente producida se destina a la alimentación del circuito de excitación; por lo tanto, la tensión en bornes es máxima. . Cuando el circuito exterior está cortocircuitado, casi toda la corriente producida pasa por el circuito del inducido y la excitación es mínima, la tensión disminuye rápidamente y la carga se anula. Por lo tanto, un cortocircuito en la línea no compromete la máquina, que se des excita automáticamente, dejando de producir corriente. los generadores shunt presentan el inconveniente de que no pueden excitarse si no están en movimiento, ya que la excitación procede de la misma máquina.

C. Regulación de la Tensión en Generadores de Corriente Continua:

La necesidad de mantener la tension en bornes de un generador dentro de unos márgenes determinados surge en los generadores con excitación en paralelo o mixta.

Esto se debe a que este tipo de generadores son utilizados como fuentes de tension constante en los sistemas de potencia con corriente continua, y se hace necesario que la tensión en los mismos varíe lo menos posible cuando lo hace la carga conectada a los mismos.

Esquema del funcionamiento del

sistema de regulación de tensión mediante Rx

La variación de Rx en los reguladores de tensión reales de los generadores de corriente continua se consigue de una manera automática por tres procedimientos distintos. El primero se denomina de “contacto vibrante,” el segundo, de “pila de carbón” y el tercero “electrónico”.

Regulación por contacto vibrante:

El primer proceso denominado de contacto vibrante consiste en intercalar una resistencia fija Ro cortocircuitada con un contacto que puede abrirse y cerrarse por la acción de una bobina (b) y un muelle (m), como se muestra esquemáticamente.

Esquema de sistema de regulaciónde tensión por contactos vibrantes.

Si la tensión aumenta respecto de un valor fijado, la bobina (b) vence la acción del muelle (m), y el contacto (c) se abre,

dando lugar a que la resistencia (Ro) quede intercalada y, por tanto, la

intensidad (Ie) disminuirá, lo cual hará que la tensión (Vc) disminuya por haber

disminuido el flujo magnético .

Regulación de tensión por pila de carbón:

Se basa en la diferente resistencia óhmica que tienen una serie de discos de carbón (p), sometidos a una presión determinada. Cuanto mayor es la presión mecánica entre los discos, mejor es el contacto eléctrico y, en consecuencia, la resistencia óhmica es más pequeña. Por el contrario, si la presión mecánica entre los discos disminuye, el contacto eléctrico es malo y la resistencia óhmica alta.

Esquema de sistema de regulación de

tensión por pila de carbón

El cálculo del valor máximo y mínimo de la resistencia de la pila

de carbón se hace teniendo en cuenta la expresión:Vc= Ei-RiIi = knφ –RiIi

Regulación de tensión de un generador por transistor:

consiste en controlar la intensidad media de excitación por dispositivos de estado sólido, tal como un transistor de potencia.

La corriente de excitación es controlada por el transistor TR, según la tensión de base. El circuito de control toma señal de la tensión de salida y, según sea su valor, proporciona la tensión de base adecuada para que la corriente de excitación sea la necesaria para mantener la tensión constante.

Esquema de sistema de regulaciónde tensión de un generador por transistor

3. Hacer una tira cómica con las características de cada uno de los generadores de corriente continua

4. Hacer un glosario con al menos 15 términos nuevos.

1. Reóstato: Es un resistor de resistencia variable, es como un potenciómetro normal pero la diferencia es que soporta tensiones y corrientes muchísimo mayores.

2. Máquina Motriz: Es una máquina conductora, la que genera la potencia para poder mover una máquina mediante algún sistema de transmisión.

3. Generador de CC: Son máquinas que producen energía eléctrica por transformación de la energía mecánica.

4. Excitación independiente: es cuando la tensión en los bornes de una máquina es casi independiente de la carga de la máquina y de su velocidad.

5. Aislamiento: Las elevaciones permisibles en la temperatura de las partes están limitadas por la temperatura máxima de “lugar caliente” que el aislamiento puede resistir y aún tener vida útil razonable.

6. Colector: Consta de delgas de cobre electrolítico, aisladas entre sí por separadores de micanita.

7. Conjunto de escobilla: estas piezas se deslizan sobre las barras del conmutador y llevan la corriente de carga de las bobinas del rotor al circuito externo.

8. Inducido: es una pieza cilíndrica montada sobre el cuerpo, fijado al eje formado por el núcleo de chapas magnéticas. Es la parte giratoria de la máquina también llamada rotor.

9. Cojinetes: Son las piezas que sirven de apoyo y fijación del eje del inducido.

10. Soporte del lado conector

11. Caja de bornes

12. Ventilación controlada: Es para controlar el enfriamiento y calentamiento del generador.

13. Barras Generales: Una barra se conecta al borne positivo del generador, mientras que la segunda se conecta al borne positivo de este mismo.

14. Fusibles Generales: Están instalados entre las barras generales y el interruptor.

15. Generador con excitación shunt: Suministra energía eléctrica a una tensión aproximadamente constante, cualquiera que sea la carga.