MAQUINAS ELECTRICAS

Tecnología industrial II

Antonio Vives

Clasificación:

Las máquinas eléctricas se pueden clasificar en:

Motores: Motores de cc. (imán permanente, Serie, Derivación, Compound) Motores de ca. (Monofásicos, polifásicos) (Síncronos y asíncronos)

Generadores Generadores de cc.(dinamos) Generadores ca. (alternadores)

Transformadores

Motores de corriente continua

Esta formada por:

Inductor: Es la parte fija del motor y es donde se crea el campo magnético. El imán puede ser creado por bobina o por imán permanente

Inducido: es donde se crea el par de fuerzas y por tanto la parte giratoria o rotor. En el se encuentran:

Bobinas del rotor. Colector de delgas

Componentes del motor de cc

Funcionamiento del motor de cc

Al llegar corriente a la bobina correspondiente a través del colector de delgas en esta se genera el par de fuerzas que hará girar al rotor. Cuando el par generado sea mínimo se cambiará de delga en el colector y se alimentará otra bobina del rotor y será esa la que produzca el nuevo par que haga girar el rotor.Las bobinas que se alimentan en cada instante esta colocadas y alimentadas estratégicamente para producir el máximo par.

Magnitudes fundamentales de los motores de cc

PAR viene dado por– P pares de polos– A ranuras en paralelo– N nº total de conductores– Ii corriente inducido

F.c.e.m.– Velocidad de giro rpm

IiN

a

PM ··

60··

·2

1 Φ=π

nN

a

Pfcem ··

60· Φ=

Régimen de funcionamiento como motor

Aplicamos una tensión U

Aparece I en los Conductores del inducido

Se crea campo magnético

Aparece el parQue produce el giro

Aparece una fcem

La I disminuye hastaAlcanzar el equilibrio

Motor cc imán permanente

ri

fcemUIiIt

−==

Motor cc excitación independiente

rexc

UeIexc =

ri

fcemUIi

−=

Motor cc en derivacion

rexc

UIe

ri

fcemUIi

=

−=

rexc

U

ri

fcemUIt

IexcIiIt

+−=

+=

Motor cc en Serie

rexcri

fcemUIexcIiIt

+−===

Motores de cc compound corto

Motores de cc compound largo

Balance de potencias

Pab

Pcu1Pcu2

Pfe

Pm

Pu

Pab: Potencia absorbidaPab=U·I

Pcu1: Perdidas en cobre del inductor en forma de calor

Pcu1=Rexc Iexc2

Pcu2: Perdidas en cobre del inducido en forma de calor

Pcu2=Ri Ii2

Pfe: Perdidas en el hierro Pm: Perdidas mecánicas Pu: Potencia útil

Balance de potencias

Potencia absorbida:Pab=Pcu1+Pcu2+Pfe+Pm

Rendimiento de la máquina:Ŋ =Pu/Pab x100

Potencia eléctrica interna: Pei=Pab-(Pcu1+Pcu2)

Pei=fcem·I ; Pei=E´·I

Potencia útil: Pu=Pei-(Pfe+Pm)

Si suponemos que las perdidas en el hierro y la perdidas mecánicas nulas: Pfe+Pm=0

entonces Pu=Pei y por tanto:

Ŋ =E´/U x100

Motores de ca clasificación

Se pueden clasificar según: Velocidad de giro del rotor

Síncronos: El rotor gira a la velocidad del campo. El Rotor se alimenta de cc.

Asíncronos: El rotor gira más despacio que el campo. Y por su fabricación puenden ser.

Rotor con bobinas en cortocircuito. Rotor en jaula de ardilla.

Tipo de ca: Monofásicas Trifasicas Polifasicas

Campos magnéticos giratorios

Los motores de ca están basados en los campos magnéticos giratorios

Motores asincronos de ca

Tipos de motores asincronos

Tipos de motores asincronosRotor en Jaula de ardilla

Conexión de los motores asincronos

Tensiones de un motor trifásico

Cuando observamos la palca de características de un motor trifásico aparecen 2 tensiones 230/400VLa menor es la del TRIANGULO La mayor es la de la ESTRELLA