REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR
INSTITUTO PEDAGOGICO DR. “LUIS BELTRAN PRIETO
FIGUEROA”
BARQUISIMETO
EDO-LARA.
INFORME
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA: MOTORES Y GENERADORES
INTRODUCCIÓN
La corriente continua presenta grandes ventajas, entre las cuales está su
capacidad para ser almacenada de una forma relativamente sencilla. Esto, junto a una serie de características peculiares de los
motores de corriente continua, y de aplicaciones de procesos electrolíticos,
tracción eléctrica, entre otros, hacen que existan diversas instalaciones que
trabajan basándose en la corriente continua.
La maquinas de corriente continua son aquellas que transforman la energía
eléctrica en mecánica y de mecánica a eléctrica. Si la
máquina transforma la energía mecánica en eléctrica se trata de un generador y si transforma la energía eléctrica en
mecánica es un motor. Las dos máquinas pueden ser reversibles una misma máquina
puede ofrecer los dos servicios, tanto motor como generador. El
motor es un receptor eléctrico y el generador es un
receptor mecánico.
No existe diferencia real entre un generador y un
motor, a excepción del
sentido de flujo de potencia. Los generadores se clasifican de acuerdo con la
forma en que se provee el flujo de campo, y éstos son de excitación
independiente, derivación, serie,excitación compuesta acumulativa y compuesta
diferencial, y además difieren de sus características terminales (voltaje,
corriente) y por lo tanto en el tipo de utilización.
El informe que se describe a continuación contiene la descripción de las
maquinas de corriente continua tanto motores como generadores, en
el cual se detallan las características, funciones, aplicaciones, tipos y
principios de funcionamiento.
Maquinas eléctricas rotativas de CC.
Las máquinas eléctricas rotativas están basadas en los fenómenos que se
presentan entre corrientes
eléctricas y campos magnéticos, es decir, son electromagnéticas. Por lo tanto,
en toda máquina eléctrica habrá siempre una corriente que producirá un campo magnético y éste a su vez producirá una nueva
corriente que se denomina corriente inducida.
Desde el punto de vista mecánico este tipo de máquina
eléctrica posee una parte que gira sobre sí misma que se denomina Rotor y otra
que está fija y que sustenta a esta primera que se denomina Estator. Desde el
punto de vista eléctrico estas máquinas poseen un
circuito inductor, que es el que produce el campo magnético. Y otro circuito
denominado el Inducido, que es el que produce la
corriente eléctrica inducida.
De acuerdo al uso, cuando se utiliza una máquina
eléctrica para transformar energía mecánica en eléctrica se denomina Generador,
la corriente inducida en este caso será cedida por la máquina al circuito
exterior. Cuando se utiliza la máquina para transformar energía eléctrica en
mecánica se denomina Motor y lacorriente inducida será absorbida de la red
eléctrica para su posterior transformación en energía mecánica.
Leyes y Principios magnéticos.
Para entender el funcionamiento de las
máquinas eléctricas rotativas es necesario conocer ciertas leyes y principios
relacionados con el campo magnético. Estas son:
• Ley de Faraday: (Voltaje inducido en un conductor por un campo magnético
variable en el tiempo) “Si un flujo magnético pasa a través de una espira de
una bobina formada por un elemento conductor, en ella se induce un voltaje que
es directamente proporcional a la rata de variación del flujo con respecto al
tiempo”
• Ley de Lenz: “ La dirección del voltaje inducido en una bobina es tal que si
los terminales de la bobina se cortocircuitaran, se produciría una corriente
que a su vez originaría un flujo de sentido opuesto a la variación original de
flujo.
• Fuerza producida sobre un conductor. (Efecto motor):
Si dentro de un campo magnético hay un conductor con
corriente y su orientación es adecuada, sobre él se producirá una fuerza. La
dirección de esta fuerza está determinada por la regla de la mano izquierda.
• Voltaje inducido en un conductor en movimiento
dentro de un campo magnético: En un conductor que se mueve dentro de un campo
magnético con una dirección adecuada, se induce un voltaje. Conocido como
efecto generador, ya que es la base de la acción generadora en todas las
máquinas reales.
• Líneas de flujo alrededor de un conductor: La regla
de la mano derecha indica la dirección de las líneas de flujo que hayalrededor
de un conductor que lleva corriente. Cuando el pulgar señala
la dirección de la corriente eléctrica cuando se sujeta el conductor, los otros
dedos señalarán la dirección de las líneas de flujo magnético.
Principio de funcionamiento del generador elemental.
El generador está formado por un sistema de excitación
que crea un campo magnético estático en dirección radial en cuyo interior puede
girar una o varias espiras conductoras. Así el campo magnético es perpendicular
al conductor y perpendicular también a la velocidad tangencial de la espira ( ver imagen ). De esta manera basado en el efecto
generador, se produce un voltaje inducido en la espira
que está sumergida dentro del
campo magnético. En consecuencia se produce una corriente y el sentido de la
misma es indicado por la regla de la mano derecha. A continuación se muestra
gráficamente lo expuesto anteriormente
4.- Principio de funcionamiento del
motor elemental.
El motor elemental consta de las mismas partes que el
generador elemental, pero no se aplica ningún par mecánico al eje para moverlo.
En este caso se aplica una tensión en los bornes de la
espira que provoca el paso
de la corriente por ella. Esta corriente hace que la espira se vea sometida a un par de fuerzas (fuerzas de Laplace), que le harán girar
sobre el eje. Este principio se denomina efecto motor.
La relación entre la inducción, la corriente y la fuerza sobre el conductor es
determinada por la regla de la mano izquierda.
Cuando gira el inducido, los conductores quecontiene cortan las líneas de
fuerza del campo magnético, de tal forma, que induce una fuerza electromotriz
(fem), que según la ley de Lenz el sentido de esta fuerza es opuesto a la causa
que la produce, en este caso la tensión en bornes. Por esta razón
se denomina fuerza contraelectromotriz (fcem).
Cuando una máquina funciona como
motor, la fcem generada siempre es menor que la tensión en bornes y se opone a
la corriente del
inducido.
Va= Ec + Ia*Ra
Va: Tensión aplicada al inducido
Ec: Fcem generada en el inducido del motor
Ia: Corriente del inducido
Ra: Resistencia del inducido
Dirección de la fuerza y regla de la mano izquierda para motores
5.- Partes básicas de las máquinas de corriente continua reales
La máquina de corriente continua consta básicamente de las partes siguientes:
• Inductor
Es la parte de la máquina destinada a producir un campo magnético, necesario
para que se produzcan corrientes inducidas, que se desarrollan en el inducido.
El inductor consta de las partes siguientes:
 Pieza polar: Es la parte del circuito magnético situada
entre la culata y el entrehierro, incluyendo el núcleo y la expansión polar.
Núcleo: Es la parte del circuito magnético rodeada por el
devanado inductor.
Devanado inductor: es el conjunto de espiras
destinado a producir el flujo magnético, al ser recorrido por la corriente
eléctrica.
Expansión polar: es la parte de la pieza polar
próxima al inducido y que bordea al entrehierro.
Polo auxiliar o de conmutación: Es un polo
magnético suplementario,provisto o no, de devanados y destinado a mejorar la
conmutación. Suelen emplearse en las máquinas de mediana y
gran potencia.
Culata: Es una pieza de sustancia ferromagnética,
no rodeada por devanados, y destinada a unir los polos de la máquina.
• Inducido
Es la parte giratoria de la máquina, también llamado rotor. Consta de las
siguientes partes
 Devanado inducido: es el devanado conectado al circuito exterior de la
máquina y en el que tiene lugar la conversión principal de la energía
 Colector: es el conjunto de láminas conductoras (delgas), aisladas unas de
otras, pero conectadas a las secciones de corriente continua del devanado y sobre las cuales frotan las
escobillas.
Núcleo del inducido: Es una pieza cilíndrica
montada sobre el cuerpo (o estrella) fijado al eje, formada por núcleo de
chapas magnéticas. Las chapas disponen de unas ranuras para
alojar el devanado inducido.
• Escobillas
Son piezas conductoras destinadas a asegurar, por
contacto deslizante, la conexión eléctrica de un órgano móvil con un órgano
fijo.
• Entrehierro
Es el espacio comprendido entre las expansiones polares y el inducido; suele
ser normalmente de 1 a 3 mm, lo imprescindible para evitar el rozamiento entre
la parte fija y la móvil.
• Cojinetes
Son las piezas que sirven de apoyo y fijación del eje del
inducido.
Diagrama de una máquina de corriente continúa.
Los componentes de la máquina de corriente continua se pueden
apreciar claramente en las siguientes figuras.
La parte de 1 a la 5 forma el inductor. En conjuntolas partes
2 y 3 se designan por polo inductor.
La parte 6 constituye el inducido, al que va arrollado
un conductor de cobre formando el arrollamiento del inducido.
Alrededor de los núcleos polares, va arrollando, en
forma de hélice, el arrollamiento de excitación (8). Análogamente cada núcleo
de los polos de conmutación lleva un arrollamiento de
conmutación (9). La parte 10 representa el conmutador o colector, que esta
constituido por varias láminas aisladas entre sí, formando un
cuerpo cilíndrico.
El arrollamiento del
inducido está unido por conductores con las laminas del colector; inducido y colector giran
conjuntamente. Sobre la superficie del colector rozan unos contactos
a presión mediante unos muelles. Dichas piezas de contacto se
llaman escobillas. El espacio libre entre las piezas polares y el
inducido se llama entrehierro
6 Reacción del inducido.
El inducido es un núcleo magnético que lleva una serie
de conductores arrollados sobre él. Cuando por estos conductores circula una
corriente este se comporta como un electroimán, creando su propio flujo
magnético y su propia polaridad. En consecuencia se produce la acción de los
dos campos, el principal o inductor y el campo del inducido, los cuales se suman con un
resultado perjudicial para la máquina; al alterarse el campo magnético inductor
se produce el fenómeno conocido como reacción del inducido.
Los efectos inmediatos de esta desviación son:
• Aumento de las pérdidas en el hierro, tanto en el inducido como en el inductor.
• La distorsión del
campoinductor favorece la formación de chispas en las escobillas, efecto no
deseado por ser perjudicial para el colector y las mismas escobillas.
• Esta distorsión del
campo produce una caída de tensión en la máquina que disminuye su fuerza
electromotriz.
Par electromagnético
Si una espira se monta en un campo magnético fijo y se alimenta con una
corriente, se produce una interacción con las líneas de flujo en cada lado de
la espira, haciendo que la misma funcione como
una palanca, con una fuerza que empuja sobre sus dos lados en direcciones
opuestas. Las fuerzas combinadas constituyen una fuerza de
torque o par.
Se llama par desarrollado por un motor o par
electromagnético a la fuerza giratoria producida por la interacción del campo magnético del
inducido con el campo magnético principal, creado por los polos del estator. Esta fuerza
se evidencia en el eje del motor.
Esta fuerza o par desarrollado se determina multiplicando la fuerza aplica por
el radio del
circulo de rotación ( T = F * r ). Se expresa en
unidades de fuerza y distancia, tales como libra-pie, newton-metro y
otros.
En motores prácticos, el par determina la cantidad de energía
que puede aprovecharse para producir trabajo útil. Cuando
mayor sea el par, mayor será dicha energía. Si el motor
no produce el par suficiente para impulsar su carga, entonces se atasca.
Tipo de Motores
8.1 Motor en derivación o paralelo.
El motor de derivación debe su nombre al hecho de que su devanado de campo está
conectado a la línea de alimentación en paralelocon el devanado del
inducido o armadura, lo cual significa que existe una trayectoria independiente
para el flujo de corriente a través de cada devanado.
En este motor, la corriente de campo puede mantenerse
contante y el circuito de arranque solo sirve para controlar al motor. Así, una
de las principales características de este tipo de
motor es que puede mantener una velocidad constante al alimentar una carga
variable y la carga puede quitarse totalmente sin peligro para el motor.
El motor en derivación puede funcionar a varias velocidades mediante un control reostático, ya sea en serie con el devanado de
campo o el devanado de armadura. Al agregar una resistencia en serie
con el devanado de campo, la intensidad de campo disminuye y el motor se
acelera.
8.2- Motor serie.
Es el motor cuya velocidad disminuye sensiblemente cuando el par aumenta y cuya
velocidad en vacío no tiene límite teóricamente. Los motores con excitación en
serie son aquellos en los que el inductor está conectado en serie con el
inducido. El inductor tiene un número relativamente
pequeño de espiras de hilo,
que debe ser de sección suficiente para que pase por él la corriente de régimen
que requiere el inducido.
En los motores serie, el flujo depende totalmente de la intensidad de la
corriente del
inducido. Si el hierro del motor se mantiene a saturación
moderada, el flujo será casi directamente proporcional a dicha intensidad.
8.3 Motor compuesto o compound.
El motor compound o compuesto reúne las características de los motores
enderivación o shunt y serie, ya que tiene en cada polo un
arrollamiento shunt y otro serie. El devanado inductor shunt se compone de
muchas vueltas de alambre fino y está conectado en paralelo con el inducido y la línea.
El devanado inductor serie, construido de alambre grueso se
conecta en serie con el inducido y soporta toda la corriente de carga.
Por consiguiente, la intensidad del campo magnético inductor
creado por el campo serie será proporcional a la carga aplicada al motor. Sin embargo, el inductor shunt es el que determina siempre la
polaridad de la máquina en las condiciones ordinarias y por ello, se llama
devanado inductor principal.
De acuerdo a la forma en que estén conectados los campos serie y el shunt, el
motor compuesto puede clasificarse en motor compuesto largo o corto. Y de
acuerdo a la polaridad de sus campos, el motor compuesto puede ser aditivo o
acumulativo y motor compuesto diferencial o sustractivo. Es aditivo o
acumulativo cuando el flujo del campo serie ayuda al campo
shunt. Es un motor diferencial o sustractivo cuando el
flujo del campo serie se opone al flujo del campo shunt.
9. Aplicaciones de los motores de corriente continúa
Los motores de corriente continua en derivación son adecuados para aplicaciones
en donde se necesita velocidad constante a cualquier ajuste del control o en los casos en que es necesario
un rango apreciable de velocidades (por medio del
control del
campo).
El motor en derivación se utiliza en aplicaciones de velocidad constante, como
en los accionamientos para losgeneradores de corriente continua en los grupos
motogeneradores de corriente directa. El motor devanado en serie se usa en aplicaciones en
las que se requiere un alto par de arranque, como en la tracción eléctrica, grúas.
En los motores en compound, la caída de la característica
velocidad-par se puede ajustar para que se adecue a la carga. En
aplicaciones en las que tradicionalmente se emplean motores en compound, podría
considerarse el motor en los casos en que se necesiten una eficiencia un poco más alta y una mayor capacidad de sobrecarga.
En las aplicaciones de motores devanados en serie, la consideración del
costo puede influir en la decisión de hacer el cambio. Por ejemplo, en tamaños
de armazón menores de 5 pulgadas de diámetro, el motor devanado en serie es más
económico; pero en tamaños de más de 5 pulgadas, este motor cuesta más en
volúmenes grandes, y el motor PM en estos tamaños más grandes desafía al motor
devanado en serie con sus pares altos y su baja velocidad en vacío.
Los motores de excitación independiente tienen como aplicaciones industriales
el torneado y taladrado de materiales, trefilación, extrusión de materiales
plásticos y goma, ventilación de horno, retroceso rápido en vacío de ganchos de
grúas, desenrollado de bobinas y retroceso de útiles para serrar. Los motores
de excitación en derivación tienen aplicaciones como ventiladores,
bombas, máquinas. Herramientas además de los citados para el motor de
excitación independiente. Entre las aplicaciones del motor serie cabe destacar tracción
eléctrica, grúas,bombas hidráulicas de pistón y en
general en aquellos procesos donde lo importante sea vencer un par de gran
precisión en la velocidad. El mayor uso del motor compound
aditivo es en estrujadoras, grúas tracción, calandras, ventiladores, prensas,
limadores, etcétera. El motor compound diferencial presenta el peligro de
embalarse para fuertes cargas, por lo que su empleo es
muy limitado.
Los motores de imán permanente se emplean para el movimiento
de maquinaria (tornos) en procesos de fabricación automática, arrastres de
cintas de audio y video, movimiento de cámaras, entre otros.
10. Tipos de Generadores de Corriente Continua
10.1 Generador con excitación independiente
En este tipo de generador, la tensión en los bornes es casi independiente de la
carga de la máquina y de su velocidad, ya que la tensión se puede regular por
medio del reóstato de campo, aunque naturalmente, dentro de ciertos límites,
porque la excitación del campo inductor no puede aumentar más allá de lo que
permite la saturación.
En la Figura se representa el esquema de conexiones completo de un generador de corriente continua con excitación
independiente; se supone que el sentido de giro de la máquina es a derechas lo
que, por otro lado, es el que corresponde a casi todas las máquinas motrices.
Si hubiere que cambiar el sentido de giro, bastará con cambiar, las conexiones del
circuito principal.
Esquema de conexiones de un generador con excitación independiente
10.2 Generador con excitación en paralelo (shunt)
El generador con excitaciónshunt suministra energía eléctrica a una tensión
aproximadamente constante, cualquiera que sea la carga, aunque no tan constante
como en el caso del generador con excitación independiente. Cuando el circuito
exterior está abierto, la máquina tiene excitación máxima porque toda la
corriente producida se destina a la alimentación del circuito de
excitación; por lo tanto, la tensión en bornes es máxima. Cuando el circuito
exterior está cortocircuitado, casi toda la corriente producida pasa por el
circuito del
inducido y la excitación es mínima, la tensión disminuye rápidamente y la carga
se anula. Por lo tanto, un cortocircuito en la línea
no compromete la máquina, que se desexcita automáticamente, dejando de producir
corriente. Esto es una ventaja sobre el generador de excitación independiente
en donde un cortocircuito en línea puede producir
graves averías en la máquina al no existir éste efecto de desexcitación
automática.
Respecto a los generadores de excitación independiente, los
generadores shunt presentan el inconveniente de que no pueden excitarse si no
están en movimiento, ya que la excitación procede de la misma máquina.
El circuito de excitación no lleva fusibles por las razones ya indicadas en el
caso del
generador de excitación independiente; en este circuito no es necesario un
interruptor porque para excitar la máquina simplemente hay que ponerla en
marcha y para desescitarla no hay más que pararla. El
amperímetro en el circuito de excitación puede también suprimirse, aunque
resulta conveniente su instalación paracomprobar si, por alguna avería, el
generador absorbe una corriente de excitación distinta de la normal.
Cuando se dispone permanentemente de tensión en las barras especiales
generales, muchas veces se prefiere tomar la corriente de excitación de éstas
barras y no de las escobillas del generador, es decir, si al poner en marcha el
generador hay tensión en las barras generales, la máquina se comporta como
generador de excitación independiente; si no hay tensión, como generador shunt.
Para la puesta en marcha, debe cuidarse de que el interruptor general
esté abierto y que el reóstato de campo tiene todas las resistencias
intercaladas en el circuito. En estas condiciones, se pone en marcha la
máquina motriz, aumentando paulatinamente su velocidad hasta que éste alcance
su valor nominal, al mismo tiempo, aumenta la corriente de excitación y, por lo
tanto, la tensión en los bornes del generador lo que indicará el voltímetro.
Si en la red no existen baterías de acumuladores, se acopla a ella el generador a una tensión algo inferior a la nominal;
para conseguir esta tensión, se maniobra el reóstato de campo paulatinamente,
quitando resistencias.
No resulta conveniente acoplar el generador a la red antes de excitarlo o a una
tensión muy baja, porque si la resistencia exterior fuese muy baja (es decir,
que la red estuviese en condiciones próximas al cortocircuito), la corriente de
excitación sería muy pequeña e insuficiente para excitar la máquina.
De la misma forma que para el caso del generador con excitación independiente,
si en la redhubiese baterías de acumuladores, se cerrará el interruptor
general, solamente cuando la tensión en los bornes de la máquina sea igual a la
tensión de la red.
Conviene atender a que las baterías de acumuladores no descarguen sobre la
máquina, para lo cual es conveniente que el circuito del generador esté provisto de un interruptor
de mínima tensión, que debe montarse tal como
se indica en la siguiente figura.
Esquema de conexiones de un generador con excitación
shunt e interruptor de mínima tensión.
10.3 Generador con excitación en serie
La excitación de un generador en serie se lleva a cabo
cuando los devanados de excitación y del
inducido se conectan en serie y, por lo tanto la corriente que atraviesa el
inducido en este tipo de generador es la misma que la que atraviesa la
excitación. Este último devanado, está constituido por pocas espiras con hilo conductor de gran sección,
pues la f.e.m. necesaria para producir el campo principal se consigue con
fuertes corrientes
y pocas espiras.
10.4 Generador con excitación compound
El generador con excitación compound tiene la propiedad de que puede trabajar a
una tensión prácticamente constante, es decir, casi independiente de la carga
conectada a la red, debido a que por la acción del arrollamiento shunt la
corriente de excitación tiende a disminuir al aumentar la carga, mientras que
la acción del arrollamiento serie es contraria, o sea, que la corriente de
excitación tiende a aumentar cuando aumente la carga. Eligiendo
convenientemente ambos arrollamientos puedeconseguirse que se equilibren sus
efectos siendo la acción conjunta una tensión constante cualquiera que sea la
carga. Incluso, se puede obtener dimensionando convenientemente el
arrollamiento serie, que la tensión en bornes aumente si aumenta la carga,
conexión que se denomina hipercompound y que permite compensar la pérdida de
tensión en la red, de forma que la tensión permanezca constante en los puntos
de consumo.
El generador compound tiene la ventaja, respecto al generador shunt, de que no
disminuye su tensión con la carga, y, además, que puede excitarse aunque no
esté acoplado al circuito exterior, tal como vimos que sucedía en
el generador shunt. Durante la puesta en marcha, funciona como un generador
shunt una vez conectado a la red, la tensión en bornes del generador shunt,
tendería a disminuir si no fuera por la acción del arrollamiento serie, que
compensa esta tendencia. Es decir, que el arrollamiento serie sirve para
regular la tensión del
generador, en el caso de que la resistencia
exterior descienda más allá de cierto límite.
En la Figura se expresan las conexiones completas de un
generador compound. Las maniobras relativas a la puesta en marcha, parada y
regulación de un generador compound, son idénticas a
las estudiadas para un generador shunt.
Conclusiones
11. Aplicaciones de los Generadores
El papel más importante que desempeña el generador de corriente continua es
alimentar de electricidad al motor de corriente continua. En esencia produce
corriente libre de rizo y un voltaje fijo de manera muy precisaa cualquier
valor deseado desde cero hasta la máxima nominal; ésta es en realidad corriente
eléctrica de corriente continua que permite la mejor conmutación posible en el
motor, porque carece de la forma de las ondas bruscas de energía de corriente
continua de los rectificadores. El generador tiene una respuesta excelente y es
particularmente apropiado para el control preciso de salida por reguladores de
retroalimentación de control además de estar bien adaptado para producir
corriente de excitación de respuesta y controlada en forma precisa tanto ara
máquinas de corriente alterna como para máquinas de corriente continua.
El campo de aplicación del generador con excitación
independiente, es general, siempre que se disponga de una línea independiente
de corriente continua. Sin embargo, debe hacerse la
advertencia de que estas máquinas “nunca deben trabajar en cortocircuito”, pues
existe el peligro de quemarlas; esto procede, según puede comprenderse
fácilmente de la independencia entre el circuito inducido y el circuito de
excitación. Básicamente, los generadores con excitación independiente
tienen, dos aplicaciones típicas: una, como
amplificador-multiplicador; y la otra, como
tacómetro.
Los generadores con excitación serie ya no se emplean en las centrales. Se
emplearon hace ya algún tiempo para la alimentación de grandes circuitos de
lámparas de arco, pero estas lámparas han sido
sustituidas por otros tipos más modernos, como
por ejemplo, las lámparas de xenón. Los generadores con excitación en serie
tienen aplicación en aquellasactividades en las que se precise una intensidad
prácticamente constante, como puede ser en equipos de
soldaduras y en determinados sistemas de alumbrados.
Los generadores compound, tienen aplicación en las centrales para tracción
eléctrica que precisan de una tensión constante y en todos aquellos casos en
que se haya de contar con variaciones bruscas de carga, como sucede en los
talleres con grúas de gran potencia, laminadores, etcétera; suponiendo que no
se disponga de sistemas compensadores, y que se desee la mayor constancia
posible para la tensión en las barras colectoras. También puede emplearse en
pequeñas instalaciones que precisen de tensión constante, sustituyendo al
generador shunt, para evitar una vigilancia continua a causa de las variaciones
de carga; sin embargo, hay que tener en cuenta que, en este caso, la
autorregulación no es perfecta por lo que, en instalaciones de mayor
importancia en que se desee una tensión constante sin vigilancia, debe
sustituirse el generador compound por otros procedimientos.
Los generadores con excitación mixta (compound) son utilizados en el sistema de
generación de energía eléctrica de cc en aviones polimotores, en los que existe
un generador para cada motor y se realiza un acoplamiento en paralelo de los
mismos para atender a toda la energía eléctrica necesaria.
12. Conexiones de motores y generadores
• Arrollamiento de inducido. A-B
• Arrollamiento inductor en derivación o shunt C-D
• Arrollamiento inductor en serie. E-F
• Arrollamiento de polosde conmutación o compensador G-H
• Arrollamiento inductor de excitación independiente J-K
Designación de bornes
En corriente continua, los bornes generales están designados de la siguiente
forma:
• Polo positivo P
• Polo negativo N
• Neutro (en líneas trifilares) O
Al igual, es necesario tomar en cuenta que:
a) En el arrollamiento de polos de conmutación
• El borne G se conecta siempre al borne B.
b) En el arrancador
• El borne L puede conectarse al borne N o al borne P.
• El borne M puede conectarse al borne C o al borne D (o bien, al borne t; .si
hay regulación de tensión)
• El borne R puede conectarse a los bornes A, B, E, F, G, H, según sea el
esquema utilizado.
c) En el regulador de tensión
• El borne s puede conectarse a los bornes C o D; o bien a los bornes J o K,
según sea el esquema utilizado.
• El borne M es el que corresponde a la máxima resistencia en el arrancador, es decir que
corresponde a la posición inicial de marcha y, que el borne R es de mínima resistencia que
corresponde a la posición final de marcha.
CONCLUSIONES
El motor de corriente continua es una máquina que convierte la energía
eléctrica en mecánica, principalmente mediante el movimiento rotatorio. Esta máquina de corriente continua es una de las más versátiles en
la industria. Su fácil control de posición, paro y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en
aplicaciones de control y automatización de procesos. Pero con la llegada de la
electrónicasu uso ha disminuido en gran medida, pues
los motores de corriente alterna, del
tipo asíncrono, pueden ser controlados de igual forma a precios más accesibles
para el consumidor medio de la industria. A pesar de esto los motores de
corriente continua se siguen utilizando en muchas aplicaciones de potencia
(trenes y tranvías) o de precisión (máquinas, micro motores, entre otros
Una máquina de corriente continua (generador o motor) se compone principalmente
de dos partes, un estator que da soporte mecánico al aparato y tiene un hueco
en el centro generalmente de forma cilíndrica. En el estator además se
encuentran los polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo
de cobre sobre núcleo de hierro. El rotor es generalmente de
forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, al que llega la corriente
mediante dos escobillas.
Los motores y los generadores de corriente continua están
constituidos esencialmente por los mismos elementos, diferenciándose únicamente
en la forma de utilización. Por reversibilidad entre el motor y el
generador se entiende que si se hace girar al rotor, se produce en el devanado
inducido una fuerza electromotriz capaz de transformarse en energía en el
circuito de carga. En cambio, si se aplica una tensión continua al devanado
inducido del generador a través del colector de delgas, el comportamiento de la
máquina ahora es de motor, capaz de transformar la fuerza contraelectromotriz
en energía mecánica. En ambos casos el inducido está sometido a la acción del
campo inductor principal.
