8/3/2019 generadores de DC
1/24
IntegrantesIver
8/3/2019 generadores de DC
2/24
` Desarrollar el tema tomando en cuenta: teora,aplicacin practica y estado actual del tema.
` Usando grficos y formas didcticas para la
comprensin rpida
8/3/2019 generadores de DC
3/24
Definicion evolucion y decadencia
` Generadores,convierten energa mecnica energa elctrica de
corriente continua.` Motores,convierten energa elctrica en energa mecnica.
La mayora las mquinas DC son
semejantes a las mquinas de corriente
alterna ya que en su interior tienen
corrientes y voltajes de corrientealterna.
8/3/2019 generadores de DC
4/24
` Las mquinas de corriente continua tienen corrientecontinua slo en su circuito exterior debido a laexistencia de un mecanismo que convierte los voltajesinternos de corriente alterna en voltajes corriente
continua en los terminales.
` Este mecanismo se llama colector, y por ello lasmquinas de corriente continua se conocen tambincomo mquinas con colector.
8/3/2019 generadores de DC
5/24
8/3/2019 generadores de DC
6/24
` Estator: Formado por una corona de material ferromagntico denominada culata o
yugo en cuyo interior, regularmente distribuidos y en nmero par, van dispuestosunos salientes radiales con una expansin en su extremo, denominados polos,sujetos por tornillos a la culata. Rodeando los polos, se hallan unas bobinas dehilo, o pletina de cobre aislado, cuya misin es, al ser alimentadas por corrientecontinua, crear el campo magntico inductor de la mquina, el cual presentaralternativamente polaridades norte y sur. Salvo las mquinas de potencia reducida,en general de menos de 1 Kw., encontramos tambin en el estator, alternando lospolos antes citados, otros llamados polos de conmutacin.
` Rotor: Formado por una columna de material ferromagntico, a base de chapasde hierro, aisladas unas de las otras por una capa de barniz o de xido. La coronade chapa magntica presenta en su superficie externa un ranurado donde se alojael devanado inducido de la mquina. Este devanado esta constituido por bobinasde hilo o de pletina de cobre convenientemente aislados, cerrado sobre si mismo alconectar el final de la ltima bobina con el principio de la primera.
` Colector: Constituido esencialmente por piezas planas de cobre duro de seccintrapezoidal, llamadas delgas, separadas y aisladas unas de otras por delgadaslminas de mica, formando el conjunto un tubo cilndrico aprisionado fuertemente.El colector tiene tantas delgas como bobinas posee el devanado inducido de lamquina.
` Escobillas: dispuestas en los porta escobillas, de bronce o latn, que retienen lasescobillas que establecern el enlace elctrico entre las delgas y el colector y elcircuito de corriente continua exterior.
8/3/2019 generadores de DC
7/24
8/3/2019 generadores de DC
8/24
Con el descubrimiento de laley de la induccinelectromagntica por Faraday, empieza la historia
de las mquinas elctricas` En el curso de este tiempo
esta mquina pas cuatroperiodos de desarrollo:
8/3/2019 generadores de DC
9/24
` En el curso de este tiempo esta mquina pas cuatroperiodos de desarrollo:
` 1) Mquinas tipo magnetoelctrico con imanespermanentes,
` 2) Mquinas tipo electromagntico con excitacinindependiente,
` 3) Mquinas del mismo tipo con autoexcitacin y tipo
elemental del inducido, y` 4) Mquinas del tipo de polos mltiples con inducido
perfeccionado.
8/3/2019 generadores de DC
10/24
` El primer periodo de desarrollo de la mquina
de corriente continua, que abarca el tiempodesde 1831 hasta 1851, est enlazadoininterrumpidamente con los nombres de loscientficos rusos E. J. Lenz y B. S. Jacobi.
` El segundo y tercero periodo de desarrollo de
la mquina de corriente continua, que abarcanlos aos de 1851 a 1871, se caracterizan porel paso a las mquinas del tipoelectromagntico, al principio, con excitacinindependiente, y luego, con autoexcitacin, yas como por el paso de la mquina bipolar ala multipolar.
8/3/2019 generadores de DC
11/24
` En el cuarto perodo de su desarrollo (de 1871 a 1886) lamquina de corriente continua adquiri los rasgos
fundamentales de la construccin moderna. Fueron propuestas yrealizadas: la mquina con autoexcitacin de Gramme y elinducido de anillo de Pacinotti; el tipo hoy da normal de inducidode tambor (Hefner - Altenek, ao 1871); los tipos simples dearrollamientos de lazo y ondulados y sus principalesmodificaciones, arrollamientos en serie-paralelo de Arnold,arrollamientos mixtos (en pata de rana), conexiones
compensadoras de los arrollamientos y los arrollamientoscompensadores para compensar reaccin del inducido(Mengues, ao 1884), polos auxiliares para mejorar laconmutacin (Meter. ao 1885), divisor de tensin de M. O.Dolivo-Dobrovolski.
8/3/2019 generadores de DC
12/24
` Para el desarrollo posterior de las mquinas de corriente
continua tuvo gran importancia la creacin del convertidor
con un inducido de corriente alterna a continua y elconvertidor inverso de corriente continua a alterna; la
creacin de instalaciones potentes segn el sistema
Leonardo Ilgner para la industria (instalaciones metalrgicas
y mquinas de extraccin).
` Paralelamente a la perfeccin de la construccin de las
mquinas de corriente continua se realizaba un gran trabajo
terico y de investigacin. Para el principio del desarrollo
tienen sobre todo gran importancia los trabajos de A. G.
Stoltov sobre la investigacin de las propiedades
magnticas de los materiales ferromagnticos, que se
adoptaron como base de los mtodos racionales de
clculo.de los circuitos magnticos de las mquinas
elctricas.
8/3/2019 generadores de DC
13/24
` Adems de existir las mquinas de corriente continua
convencionales, hay tambin unos tipos de mquinas,que se denominan especiales por motivos de querealizan una funcin muy especfica (en la actualidadpor el uso masivo de la corriente alterna estosgeneradores solo se utilizan en algunas pocas
aplicaciones muy necesarias).` (Motor elctrico sin escobillas)
` Generadorde Corriente Continua para soldadura
` Mquinas de corriente continua con imanes
permanentes.
8/3/2019 generadores de DC
14/24
Los primeros motores sin escobillas fueron
los motores de corriente alterna
asncronos. Hoy en da, gracias a laelectrnica, se muestran muy ventajosos,
ya que son ms baratos de fabricar, pesan
menos y requieren menos mantenimiento,
pero su control era mucho ms complejo.
Su mecanismo se basa en sustituir la conmutacin (cambio de polaridad)
mecnica por otra electrnica sin contacto. En este caso, la espira slo es
impulsada cuando el polo es el correcto, y cuando no lo es, el sistema
electrnico corta el suministro de corriente. Para detectar la posicin de la
espira del rotor se utiliza la deteccin de un campo magntico. Este sistema
electrnico, adems, puede informar de la velocidad de giro, o si estparado, e incluso cortar la corriente si se detiene para que no se queme.
8/3/2019 generadores de DC
15/24
` La corriente en salida del generador presenta una forma de onda continua,
que se obtiene mediante un dispositivo, el rectificador, colocado antes del
transformador, que permite la conversin de la corriente de alterna a
continua.
8/3/2019 generadores de DC
16/24
Baja inercia (grandes aceleraciones)
Prdidas nulas en el estator y en el
hierro del rotor.
Baja saturacin LINEALIDAD
Relacin tensin-velocidad LINEAL
Volumen bajo Baja tensin de arranque
Menores problemas de mantenimiento
del colector
Tiene todas las caracteristicas de un
generador de DC convencional.
Podria decirse que auto suficiente ya
que al tener imanes este inductor
siempre estara en funcionamiento.
Mquinas de corriente continua con
imanes permanentes.
Desventaja:PRECIO
8/3/2019 generadores de DC
17/24
Son generadores que seestan empezando a
comercializar en japon.
Fueron presentados por
primera vez en el CES
2010 para el publico en
general.
8/3/2019 generadores de DC
18/24
8/3/2019 generadores de DC
19/24
8/3/2019 generadores de DC
20/24
E c nJ!0eje
C IX J!
8/3/2019 generadores de DC
21/24
Ley de
induccion de
faraday:
Bd
Ndt
JI !
8/3/2019 generadores de DC
22/24
el flujo magntico a travz de la espira para cualquier instante:
cos cos
utilizamos la relacin:
B
B
BA BA t
dN
dt
J U [
JI
! !
!
cosmx
mx
mx
d NAB t
dt
NAB sen t
NAB
I [
I [ [
I [
!
!
!
8/3/2019 generadores de DC
23/24
l Bv Bl rI [! !
2( )
60
en (m/s)
nrpm
n velocidad
T
[ !
!
22
60
2260
2 2
60
2 2
60
bobina
bobina
bobina
bobinaescobilla
escobilla
escobilla
Bl nrN
l nrN
A
nl rn
A
a
nl rn
aAC n
T
I
J TI
T
I J
II
T
I J
I J
!
!
!
!
!
!
8/3/2019 generadores de DC
24/24
cos
2
2
mx
mx
mx
d NAB t
dt
NAB sen t
NAB
Fr
NBlI r
I [
I [ [
I [
X
X
!
!
!
!
!
0
0
2
2
2
As asumimos que:
2
bobina
bobina
eje
bobina
B A
Nl I r
A
Nlr I
A
NlrI
aA
NlrC
aA
C I
J
X J
X J
X J
X J
!
!
!
!
!
!
Top Related