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CONCEPTOS BÁSICOS
GENERADORES DC
CUANDO UN CONDUCTOR SE MUEVE EN UN
CAMPO MAGNETICO DE MODO QUE CORTA LAS
LINEAS DE FLUJO SE GENERA UN VOLTAJE EN EL
CONDUCTOR
LA MAGNITUD DEL VOLTAJE DEPENDE DE :
•LA INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNETICO
•EL ANGULO CON QUE EL CONDUCTOR CORTA
LAS LINEAS DE FLUJO
•LA VELOCIDAD A LA QUE EL CONDUCTOR SE
LA
POLARIDAD DEL VOLTAJE DEPENDE DE LA
MUEVE
DIRECCION DE LAS LINEAS DE FLUJO Y LA
•EL
LARGO DEL
EL CAMPO
DIRECCION
DELCONDUCTOR
MOVIMIENTOEN
DEL
MAGNETICO
CONDUCTOR
REGLA DE LA MANO IZQUIERDA
Una máquina eléctrica rotativa esta formada por un rotor y un
estator y cuyos devanados reciben los nombres de inductor e
inducido.
Para conectarse con la máquina basta realizar conexiones fijas con
los devanados del estator, sin embargo para conectarse con las
bobinas del rotor se recurre a colectores que se diferencian si son
para máquinas de C.C. o de C.A.
Supongamos una espira que gira a una velocidad de wm(rad/seg)
dentro de un campo magnético B producido por un imán
permanente. Los extremos de la espira terminan en dos anillos de
bronce que rozan unas escobillas de gráfito, a las que se le conecta
el circuito exterior.
Los vectores B y S (superficie de la espira) forman un ángulo
eléctrico p donde p es el número de pares de polos de la máquina
y  es el ángulo geométrico correspondiente.
GENERADOR ELEMENTAL
LEY DE FARADAY
De acuerdo a la ley de Faraday la f.e.m. Inducida en la espira al
girar dentro de un campo magnético es:
d d ( B  S  cos p )
e

dt
dt
Se cumple
d
n
m 
 2  
dt
60
Donde n indica las rpm de la espira y tomando como referencia
p=0 en t=0 se obtiene la expresión de la f.e.m. En el inducido.
FEM en el Inducido
e  B  S  p  m  sen( pmt )
Al comparar la expresión general de una f.e.m. Alterna de
pulsación w=2f donde f es la frecuencia en Hz. Expresada por:
e  Em  sent
Se deduce que la relación entre las rpm de la máquina y
la frecuencia de la f.e.m. alterna es:
n
  2    f  p   m  p  2 
60
Luego:
n p
f 
60
VOLTAJE DE SALIDA DE UN GENERADOR
ELEMENTAL DURANTE UNA REVOLUCION
Se obtiene una fem alterna con una frecuencia proporcional a la
velocidad de giro y al número de pares de polos de la máquina.
Al rozar las escobillas los anillos colectores, la corriente que
circula por el circuito exterior es de la misma forma que la que se
obtiene en la espira del inducido.
También se puede enviar la fem inducida en la espira a un circuito
exterior empleando un colector de delgas. En este caso los
extremos de las espiras van a parar a un anillo formado por
segmentos de cobre, denominados delgas separados entre sí y del
eje por mica. Sobre las delgas van colocadas las escobillas fijas en
el espacio y a las cuales se les conecta al circuito exterior.
EFECTOS DEL CONMUTADOR
De este modo con un colector de delgas se consigue que la forma
de onda que se obtiene en el circuito exterior sea diferente a la
forma de onda que existe en el inducido. En particular, una señal
alterna en el inducido se transforma en unidireccional (c.c.) en el
circuito exterior.
Para lograr una c.c. Que tenga menor rizado se aumenta el número
de delgas del colector con más bobinas en el inducido
EFECTO DE BOBINAS Y POLOS ADICIONALES
POLOS ELECTROMAGNETICOS
CONMUTACION EN UN GENERADOR DC
REACCION DE ARMADURA
INTERPOLOS
REACCION MOTOR EN UN GENERADOR
PERDIDAS EN LA ARMADURA
COMPONENTES DE UN GENERADOR REAL
EJE DEL GENERADOR O ARMADURA
DEVANADOS
Se denominam devanados de una máquina eléctrica a los
arrollamientos del inductor e inducido. El material utilizado es
cobre esmaltado. (El aislante es para separar eléctricamente
las espiras).
En máquinas de mayor potencia se utiliza recubrimiento de
algodón
Los inductores de las máquinas síncronas y de continua se
hacen con arrollamientos concentrados, devanando una
bobina alrededor de los polos. Sistema que también se utiliza
en los transformadores.
Los inducidos de las máquinas de c.a. y c.c. se hacen con
arrollamientos distribuidos para cubrir toda la periferia de la
máquina, ubicando las bobinas en las ranuras practicadas
para tal efecto.
Estos devanados tipo tambor permiten que salvo los frontales
todo el cobre del inducido es activo, es decir corta o es
atravesado por la inducción y actúa como generador de f.e.m.
Dependiendo del número de ramas de bobinas existentes en
una ranura, los devanados se clasifican como de una capa o
dos capas.
En los arrollamientos de una capa en cada ranura se sitúa
un solo lado de bobina, mientras que en los de dos capas
se sitúan dos lados de bobina por ranura; en este último
caso, un lado de la bobina está colocado en la parte
superior de una ranura y el otro lado en la parte inferior.
Los devanados pueden ser abiertos o cerrados. Los
devanados abiertos tienen un principio y un final y se
emplean en máquinas a.c. Los devanados cerrados no
tienen ni principio ni fin y para sacar la corriente al
exterior se deben hacer tomas intermedias por medio de
delgas, este tipo de devanados se emplea en máquinas
c.c.
Desde el punto de vista de la forma de las bobinas se habla
de devanados concéntricos y excéntricos empleados en
máquinas a.c. y devanados imbricados y ondulados
empleados en c.c.
Los devanados concéntricos están formados por bobinas de
diferente paso que tienen un eje común. Los devanados
excéntricos están hechos por bobinas de igual paso pero
desfasadas entre sí en el espacio, análogo para los
devanados imbricados.
Los devanados ondulados se caracterizan por que al
bobinar se va recorriendo el inducido y en consecuencia el
colector.
DEVANADOS DE UNA MAQUINA DC
GENERADORES CLASIFICADOS SEGÚN LA
EXCITACION
CARACTERISTICAS DE LOS GENERADORES
COMPONENTES DE UN GENERADOR DC
CORTE DE UN GENERADOR DC
MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA
FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DC
MOTORES DC SEGÚN LA EXCITACION
COMPONENTES DE UN MOTOR DC
EJE DE UN MOTOR DC
CONTROL DE VELOCIDAD DE UN MOTOR DC
REACCION DE ARMADURA DE UN MOTOR DC
GENERADORES AC
ARMADURA DE UN GENERADOR AC
TIPOS DE ROTORES
CONEXIÓN DE ALTERNADORES TRIFASICOS
RELACION FRECUENCIA Y NUMERO DE POLOS EN
UN ALTERNADOR