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Máquinas Eléctricas. Tema C.
Tema C.- Máquinas de Corriente Continua
C.1.- Introducción.
C.2.- Principio de funcionamiento.
C.3.- Sistemas de excitación y circuitos equivalentes.
C.4.- Magnitudes fundamentales. Balance de potencias.
C.5.- Curvas características.
C.6.- Control y regulación de velocidad.
OBJETIVOS.
• Conocer sus características.
• Analizar su comportamiento.
• Establecer sus circuitos equivalentes.
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Máquinas Eléctricas. Tema C.
C.1.- INTRODUCCIÓN.
Definición de MÁQUINA DE CORRIENTE CONTINUA.
“Es un sistema destinado a transformar energía mecánica en
energía eléctrica de naturaleza continua (en este caso,
funciona como generador o dinamo) o bien energía eléctrica
de naturaleza continua en energía mecánica (en este caso,
funciona como motor).”
Funcionamiento basado en los Principios del Electromagnetismo:
Si un conductor, por el cual circula una corriente se encuentra en un
campo magnético variable, se produce, sobre él, una fuerza que lo
tiende a poner en movimiento. ACCIÓN MOTORA.
Cuando un conductor se encuentra en un campo magnético variable,
en dicho conductor se induce una tensión. ACCIÓN GENERADORA.
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Máquinas Eléctricas. Tema C.
• Dos circuitos eléctricos: Inductor e Inducido.
• Un circuito magnético: estator, entrehierro y rotor.
• Inductor alojado en el estator.
• Inducido alojado en el rotor.
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Motores de CC
Catá
Catálogos comerciales
Motor de CC para
aplicaciones de
robótica
Pequeños motores de CC e
imanes permanentes
Fotografí
Fotografía realizada en los talleres de ABB Service Gijó
Gijón
Catá
Catálogos comerciales
Motor de CC de 6000 kW fabricado por ABB
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Acceso al devanado móvil
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Máquinas Eléctricas. Tema C.
Descripción Física
•
•
•
•
Estator con polos salientes.
Rotor ranurado.
Colector de delgas.
Escobillas.
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Máquinas Eléctricas. Tema C.
Polos auxiliares y Polos Principales
Rotor de una Máquina de Corriente Continua
Ver anexo de imágenes
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Máquinas Eléctricas. Tema C.
Devanados de inducido
Número de caminos o circuitos en paralelo:
Ondulado:
Imbricado:
2a
2a = 2
2a = 2p
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Generación de una tensión alterna.
‰
60 ⋅ f
n=
p
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Máquinas Eléctricas. Tema C.
e = v Λ B
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Máquinas Eléctricas. Tema C.
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SISTEMAS DE EXCITACIÓN Y CIRCUITOS EQUIVALENTES.
• EXCITACIÓN INDEPENDIENTE.
• AUTOEXCITACIÓN
•
•
•
•
SERIE
PARALELO
COMPUESTA CORTA
COMPUESTA LARGA
U:
I:
Ii:
Ie:
Ri:
Re:
tensión de la red.
corriente de la red
corriente de inducido.
corriente de excitación.
resistencia de inducido.
resistencia de excitación.
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EXCITACIÓN INDEPENDIENTE.
U = E + R i Ii (motor)
E = U + R i Ii (generador)
U e = Re ⋅ I e
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AUTOEXCITACIÓN SERIE.
I = Ii = I e
U = E + (R i + R e)I (motor)
E = U + (R i + R e)I (generador)
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AUTOEXCITACIÓN PARALELO.
I = Ie+ Ii
Ii= I + Ie
(motor)
(generador )
U = E + R i Ii ⏐
⏐(motor)
U = R e Ie ⏐
E = U + R i Ii ⏐
⏐(generador)
U = R e Ie ⏐
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AUTOEXCITACIÓN COMPUESTA CORTA.
I = Iep + Ii
Ii = I + Iep
(motor)
(generador)
I es = I
U = E + R
U = R
E = U
+ R
U = R
ep
ep
Ii + R
es
I es
I ep + R
es
I es
i
Ii + R
es
I es
I ep + R
es
I es
i
⏐
⏐ (motor)
⏐
⏐
⏐ (generador
⏐
)
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AUTOEXCITACIÓN COMPUESTA LARGA.
I i = I es = I + I ep
I = I es = Ii + I ep
(generador)
(motor)
U = E + (R i + R es) Ii ⏐
⏐(motor)
U = R ep Iep ⏐
E = U + (R i + R es) Ii ⏐
⏐(generador)
U = R ep Iep ⏐
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MAGNITUDES FUNDAMENTALES.
• TENSIÓN INDUCIDA.
2p N
E=
n Φ = C1 n Φ
2a 60
• PAR ELECTROMAGNÉTICO.
2p N
Me =
I i Φ = C2 I i Φ
2a 2π
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