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MAQUINAS ELECTRICAS:
UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN
TRANSFORMADORES.
A
LAS
MAQUINAS
ELECTRICAS.
DEFINICION DE MAQUINA ELECTRICA:
Es un dispositivo electromagnético, que transforma la energía eléctrica y
la energía mecánica, utilizando un campo magnético como elemento de
acoplamiento para la transformación de la energía.
Según el tipo de transformación de energía las maquinas eléctricas se
clasifican en:
- Transformadores:
-
Generadores:
-
Motores:
Desde el punto de vista Mecánico las maquinas eléctricas se clasifican en:
- Estáticas (Transformadores)
- Rotativas (Generados y Motores)
Desde el punto de vista del tipo de energía eléctrica que transforman se
clasifican en:
- Máquinas de Corriente Continua (Motores y Generadores)
- Máquinas de Corriente Alterna (Transformadores, Motores y
Generadores)
LEYES FUNDAMENTALES DE ELECTROMAGNETISMO APLICADAS A
LAS MAQUINAS ELECTRICAS:
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Ley de Inducción de Faraday: El voltaje inducido en un conductor es
proporcional a la rapidez de cambio de las líneas de flujo magnético que
atraviesan el conductor.
E = N (dɸ /dt) donde N es el número de conductores, ɸ el flujo magnético y E
el voltaje inducido o FEM Fuerza Electromotriz Inducida.
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Ley de Ampere: La corriente que circula por un conductor produce un
campo magnético proporcional que rodea al conductor.
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Ley de Lenz: Al existir inducción electromagnética, el voltaje inducido
hace que la corriente circule en un circuito cerrado en una dirección que
el campo magnético originado por esta corriente se oponga a la causa
que la produce.
Principio de Funcionamiento de las Maquinas Rotativas:
Su estructura básica es una espira de conductor que gira dentro de un campo
magnético.
El giro de la espira produce una FEM (Fuerza Electromotriz Inducida) que es un
voltaje en forma senoidal, es decir un voltaje de corriente alterna. Este es el
principio de funcionamiento de un GENERADOR.
La aplicación de un voltaje a la espira hace que circule una corriente, que al
interactuar con el campo magnético, hace que la espira gire. Este es el
principio de funcionamiento de un MOTOR.
EL TRANSFORMADOR:
Es un dispositivo que sirve para transformar un voltaje de corriente
alterna, elevándolo o reduciéndolo de un nivel a otro por una relación fija, con
la respectiva disminución o el incremento de la corriente, para mantener los
niveles de potencia eléctrica en el proceso de transformación de energía.
Se basa en las leyes del electromagnetismo, solo que en vez de
movimiento físico, en este caso la el voltaje inducido se logra cambiando la
cantidad de flujo magnético.
Su estructura básica es la siguiente:
El transformador tiene una bobina de alto voltaje (H1-H2), una bobina de
bajo voltaje (X1-X2) y un núcleo de hierro que permite el acoplamiento
magnético de ambas bobinas. La conexión de entrada de c.a es la bobina
primaria y la conexión de salida es la bobina secundaria. La bobina primaria
puede ser la de alta o la de baja tensión. Si la entrada es el lado de alta
tensión, el transformador se denomina Reductor; si por el contrario la entrada
es de baja tensión, el transformador se denomina Elevador.