El post que buscas se encuentra eliminado, pero este también te puede interesar

Máquina de corriente continua


Antes que nada debo recomendar la siguiente página

http://www.tuveras.com/maquinaselectricas.htm


Posee una parte móvil (rotor) y una parte estática (estator)
Shout GifGIF


Shout GifGIF



Rotor:

El devanado del rotor puede ser imbricado u ondulado

motor

corriente continua

Principio de funcionamiento


Analicemos la máquina mas sencilla de corriente continua de una sola espira.
Por tener una sola espira solo existe un solo par de polos en el rotor.
Si el rotor gira, el flujo magnético varía en forma senoidal dentro de la espira.
La tensión es tomada con las escobillas.
Este análisis se puede ampliar a máquinas de corriente continua prácticas(con mas conductores y mas polos)

C.C.
dinamo
dínamo

e: tensión de la espira, f.e.m. producida en la espira por la variación del flujo
B:campo magnético
v: velocidad tangencial
P: pares de polos. En este caso p=1
: Flujo magnético
A: área
L: Longitud del tambor, el largo de la espira
T:[tao] Paso polar. En el caso del ejemplo el paso polar es la mitad de la circunferencia ya que solo hay un par de polos
r: Radio del tambor, la mitad del ancho de la espira
z: número de conductores por espira
a: número de pares de ramas en paralelo
K: constante determinada para cada máquina


*) Podemos ver que la tensión es proporcional al flujo magnético y a la velocidad de giro


En la máquina analizada, cuando el rotor gira media vuelta el colector cambia de delga por lo tanto siempre toma tensión en un sentido aunque la tensión real en la espira es senoidal. Se dice que rectifica la tensión.



Torque (Par)

curva de carga

*) Podemos ver que la tensión es proporcional al flujo magnético y a la corriente.

Justamente la máquina de corriente continua a sido muy utilizada como motor gracias a su facilidad para controlar la velocidad y torque.

Si trabaja como generador el par se opone al movimiento
curva caracteristica de vacio


carateristica externa
(en la animación se supone una rotación en sentido horario, el par que se opone será antihorario)

Si trabaja como motor el par genera el movimiento
Máquina de corriente continua

Generador

Observese como la circulación de la corriente en los alambres conductores del rotor.
La x hace acordar a la cola de una flecha vista de atras y significa que la corriente entra desde arriba.
El punto dentro de un círculo nos hace a acordad a una flecha vista de frente y significa que la corriente sale desde abajo.
Si tenemos en cuenta la fuerza magnética en un alambre portador de corriente nos daremos cuenta del sentido del torque(par).


Fuerza magnética en un alambre portador de corriente

La corriente se genera al existir movimiento de cargas. Si hay cargas en movimientos y están en un campo magnético, existirá una fuerza magnética en las cargas. Por lo tanto existirá una fuerza en el alambre que porta las cargas.
motor
corriente continua


N: cantidad de electrones
Vd: velocidad de deriva(velocidad promedio con que se mueven las cargas)
e: carga de un electrón
n:distribución de electrones por unidad de volumen
L: longitud del alambre
A: sección del alambre
I: corriente
B: campo magnético
Fb: Fuerza magnética

Una espira cerrada de corriente en un campo magnético experimentará un par.


Shout GifGIF


Reacción de inducido


Se conoce como reacción de inducido al efecto que ejerce la fuerza magnetomotriz(fmm) del inducido sobre la fuerza magnetomotriz del inductor.
La reacción del inducido hace variar la forma y magnitud del flujo en el entrehierro respecto a los valores que presentan en vacío


El campo magnético de la máquina cuando no circula corriente en el rotor aunque gire es el siguiente:

dinamo

Ahora si circula corriente por los conductores del rotor este tendrá su campo magnético

Recordemos que el campo magnético de la corriente en un conductor “gira” alrededor con la regla de la mano derecha
dínamo

El campo magnético que se forma en el rotor por la fmm es la sumatoria de cada campo magnético de cada conductor.


Si superponemos ambos campos magnéticos:

curva de carga
Veremos que ya no es igual al que teníamos en vacío

La línea neutra magnética se ha corrido con respecto a la línea neutra geométrica un ángulo (a)

curva caracteristica de vacio

Veámos otro análisis

La máquina está funcionando como generador ya que el par se opone a la rotación (véase los alambres conductores del rotor)
carateristica externa


Si no hubiera corriente en el rotor el campo sería el siguiente

Máquina de corriente continua

El campo que se forma por la fuerza magnetomotriz (F=N*i) es el siguiente

Generador

El campo magnético total es la suma de ambos campos

motor

Si comparamos el campo resultante con el campo original producido por los polos veremos que hay problemas:

1* El campo está deformado con respecto al original. Ya no es constante cerca de los polos sino que tiene una pendiente.

Shout GifGIF


2* Hay un corrimiento entre el punto neutro del campo magnético original de los polos(que coincide con el geométrico) y el del campo magnético resultante

Shout GifGIF


Shout GifGIF



Disminución de la reacción de inducido:
Para eliminar la deformación del campo magnético se utilizan arrollamientos de compensación.

Obsérvese la disposición de estos arrollamientos, están en la zapata polar(expansión polar).

dínamo
Shout GifGIF


De esta manera se logra que una curva magnética mas plana cerca de los polos.


Corrimiento del punto neutro y conmuntación:

El desplazamiento del punto neutro magnético con respecto al geométrico genera que una diferencia de tensión no nula en las delgas de que conmutan con las escobillas. Esto puede producir un chisporroteo que pueden dañar al colector.

Por eso es importante que el punto neutro coincida con la posición del colector de manera que no hay chispas

Una manera poco práctica es correr las escobillas, pero el punto neutro varía con la carga con lo cual habría que correr las escobillas con el cambio de corriente lo cual es lo que los diseñadores han tratado de evitar.

La segunda manera es forzar el punto neutro mediante polos auxiliares. Estos polos están en serie con las espiras del rotor por lo tanto generan un campo proporcional y opuesto al del rotor en el punto neutro. Como inconveniente agrega mas resistencia de cobre al rotor.

Shout GifGIF

curva caracteristica de vacio



Conmutación
Ver: link:http://www.frba.utn.edu.ar/html/Electrica/archivos/maq_elec1/conmutacion.pdf



Shout GifGIF


Corriente ideal:

Máquina de corriente continua
Generador

circuito de conmutación:

motor

El polo auxiliar (ec)sirve para contrarestar la fem de autoinducción(ex) y la fem de inducción por el flujo transversal(ea).

De esta manera se logra una transición lineal.

Sin embargo si el polo auxiliar genera demasiado flujo se puede “adelantar” la conmutación.


corriente continua


Generador de corriente continua con excitación independiente:

Shout GifGIF

dinamo



Generalmente la caida de tensión de las escobillas es constante y vale 2 V




Curva de Vacío


E(Iexcitación)

dínamo


Curva Externa



E: fem del inducido con polos auxiliares incluidos
E’: fem del inducido sin polos auxiliares, sin compensación por reacción del inducido
Ia: corriente en el inducido.
V: tensión en la carga



Sin la compensación por polos auxiliares la fem E se vería disminuida debido a la reacción del inducido por lo tanto variaría como muestra la curva E’.

curva de carga

Con la compensación de polos auxilidares E se mantiene constante pero se agrega la resistencia de polos auxilidares en el circuito del inducido.

curva caracteristica de vacio



Curva de vacío y curva de carga

carateristica externa

Todas las máquinas trabajan en el codo de saturación
En la zona saturada la regulación es pobre
En al parte proporcional es inestable





La curva de carga está por debajo de la de vacío
Llamamos Ra= Rinductor+Rescobillas
Máquina de corriente continua
Generador




Cuando la máquina no está saturada la reacción de inducido se mantiene estable por lo tanto la corriente de sobreexcitación para compensarla se mantiene constante. Cuando la saturación aumenta la corriente de sobreexcitación aumenta.

Puede verse como el triángulo aumenta la corriente de sobrexcitación después del codo de saturación

motor

Tipos de excitación del generador de corriente continua

Excitación independiente:

Este es el mismo del cual acabamos de analizar todas sus curvas.
Las otras excitaciones añaden pequeñas diferencias.

Shout GifGIF



*El Inductor es alimentado con una fuente de alimentación externa ej: Batería, de acumuladores.
*Es el mas antiguo
*Se emplea solo en casos muy especiales

El problema de la excitación independiente es justamente que necesita una fuente externa para la excitación.


Excitación en serie:

*Inductor en serie con el inducido
*El devanado de excitación es de hilo grueso y suele tener pocas vueltas ya que por el pasará toda la corriente de la máquina

C.C.

*El generador varía drásticamente su característica con la carga
*Este tipo de dínamo no se emplea



Excitación paralelo: excitación Shunt o excitación derivación


*El inductor y el inducido se conectan en paralelo
*El devanado de excitación suele tener gran número de espiras y estas suelen ser de hilo delgado.

Este es el circuito mas usado ya que no necesita de fuentes externas y su característica es bastante independiente de la carga.

dinamodínamo



La corriente de excitación se regula por medio de un reóstato.




Exciste una resistencia crítica para cual la máquina ya prácticamente no se excita y es aquella que se obtiene al desplazar el punto “P” hasta el origen.

Por eso la resistencia máxima del reóstato debe calcularse tal que al sumarse con la del inductor no supere la resistencia crítica.

Excitación Compound o compuesta

La excitación total está repartida por un bobinado en serie y otro en paralelo.

curva de carga

Las f.m.m de los devanados serie y paralelo pueden ser del mismo signo. Puede realizarse una conexión substractiva o diferencial
Se puede obtener una curva externa hipercompuesta (bastante plana) aumentando el número de espiras de la bobina serie o disminuyendola una curva hipocompuesta
La curva diferencial es útil para equipos de soldadura.

Comentarios Destacados

14 comentarios - Máquina de corriente continua

a2oedy +1
entonces...... se podria producir energia sin pagar a las putas empresas?
a2oedy
mmm lamentable que el dinero prime anes de que el avance en este tipo de campo imagina las ilimitadas cosas que podria hacer el ser humano con mucha energia a nuestra disposición
Andrix86 dijo:
a2oedy dijo:entonces...... se podria producir energia sin pagar a las putas empresas?


Bueno en realidad usamos corriente alterna porque es más práctica a la hora de distribuirla, ya que es fácil de transformar con los transformadores. De la alterna se saca la continua con un simple rectificador.


Las plantas eléctricas usan generadores sincrónicos.
Santiiy
quise leerlo, pero no entendi NADA
KINGCOMPANY
excelente proyecto me pondre a trabajar en el diseño pero los imanes de diominio son un poco caros pero creo que vale la pena intentarlo.
KINGCOMPANY
si fuera suficiente para encender un tele imaginate el ahorro seria inmenso y asi ayudariamos al planeta...