MÁQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA

Características de construcción El motor se compones de 2 partes elementales para su funcionamiento, las cuales son Estator  Rotor

Estator Es el que crea el campo magnético fijo, al que le llamamos Excitación. En los motores pequeños se consigue con imanes permanentes  Pieza polar Núcleo Devanado inductor Expansión polar Polo auxiliar o de conmutación Culata

Rotor Corresponde a la pieza giratoria en el motor de corriente continua. También se le conoce como armadura o . Devanado inducido Colector Núcleo del inducido

Otras partes que no entran en las categorías anteriores, debido a que no son partes estrictamente de una u otra de estas son Entrehierro escobillas

Placa característica 1)Nombre del fabricante. 2)Tamaño, forma de construcción. 3)Clase de corriente. 4)Clase de máquina; motor, generador, etc. 5)Número de fabricación. 6)Identificación del tipo de conexión del arrollamiento. 7)Tensión nominal. 8)Intensidad nominal.

9)Potencia nominal. Indicación en kW para motores y generadores de corriente continua e inducción. Potencia aparente en kVA en generadores síncronos. 10)Unidad de potencia, por ejemplo kW. 11)Régimen de funcionamiento nominal. 12)Factor de potencia. 13)Sentido de giro. 14))Velocidad nominal en revoluciones por minuto revol/min. 15)Frecuencia nominal. 16)“Err” excitación en máquinas de corriente continua y máquinas síncronas. “Lfr” inducido para máquinas asíncronas.

17)forma de conexión del arrollamiento inducido. 18)Máquinas de cc y síncronas: tensión nominal de excitación. Motores de inducido de anillos rozantes: tensión de parada del inducido (régimen nominal). 19)Máquinas de cc y síncronas: corriente nominal de excitación. Motores de inducido de anillos rozantes: intensidad nominal del motor. 20)Clase de aislamiento. 21)Clase de protección. 22)Peso en Kg o T. 23)Número y año de edición de la disposición VDE tomada como base.

Placa para motor CA

Placa motor cc

Tipos de conexión Los motores de c.c. se clasifican según la forma de conexión de las bobinas inductoras (excitación) e inducidas: excitación serie, shunt- paralelo-derivación, compound.

Motor con excitación en serie Bobinas inductoras e inducidas conectadas en serie. A-B es el rotor (inducido) E-F representa las bobinas inductoras La conexión forma un circuito en serie en el cual la intensidad I absorbida por el motor al conectarlo a la fuente de alimentación, es la misma en todo el motor.

Motor SERIE: En el instante del arranque: ↑ par. Ej: con 40A → 800rpm, 32 Kg·m, 90% Rt, 23kW pot. Si la I ↓ por disminución de la carga, ↑ velocidad; ej: si pasamos de 20 a 10 A, pasamos de 1200 a 1800 rpm. En vacío se provoca el fenómeno de aceleración. La velocidad de giro depende excesivamente de la carga.

Motor con excitación shunt, paralelo o derivación Las bobinas inductoras están conectadas en paralelo o derivación con las bobinas inducidas. A-B es el rotor (inducido) Las bobinas inductoras C-D están conectadas en paralelo con las inducidas La conexión forma un circuito en paralelo de manera que la corriente absorbida por el motor I, una parte circula por el inductor Ii, y la otra por la inductora Iex

Motor PARALELO: En el instante del arranque el par es menor que en el serie. Ej: con 40A → 800rpm, 28 Kg·m, 95% Rt, 21kW pot. Si la I ↓ por disminución de la carga, ↑ velocidad; ej: si pasamos de 40 a 10 A, pasamos de 800 a 850 rpm. En vacío apenas varían las rpm, no hay fenómeno de aceleración. La velocidad de giro no depende de la carga.

Motor con excitación compound Estos motores son una combinación entre el serie y el shunt. Las bobinas inductoras quedan divididas en dos partes una está conectada en serie con el inducido y otra en paralelo. Una parte E-F se conecta en serie con las bobinas inducidas A-B, y el resto C-D en paralelo. Una parte de la intensidad I absorbida por el motor se divide en dos: una Ii (que circula por la rama de el inducido y por la bobina de excitación serie E-F) y otra Iex por la bobina de excitación paralelo C-D. Par motor entre el shunt y el serie, en ↓ la Iabs (la carga), las rpm ↑ pero sin peligro de aceleración.

Los generadores de c.c. se clasifican según el tipo de excitación, excitación separada y autoexcitada ,según la conexión de entre el devanado inductor y e inducido, se distinguen tres tipos de máquinas autoexcitadas: la máquina serie, la máquina derivación y la máquina compuesta o compound. el campo es excitado por una fuente externa de cc autoexcitada En esas maquinas debe existir magnetismo remanente en el campo. Se puede apreciar una corriente pequeña en el campo por el gran numero de espiras de su devanado , y esta corriente pequeña controla a la corriente que pasa por la armadura

Generador serie Bobinas inductoras e inducidas conectadas en serie. En esas maquinas la corriente de campo es equivalente a la corriente de carga

generador en derivación Las bobinas inductoras están conectadas en paralelo o derivación con las bobinas inducidas. Es esta conexión el circuito inductor esta en paralelo con la corriente de carga por que están conectadas en el mismo terminal del generador

Generador compound Estos generadores son una combinación entre el serie y el derivativo. Las bobinas inductoras quedan divididas en dos partes una está conectada en serie con el inducido y otra en paralelo. En estos generadores se combinan el generador serie con el de derivación de tal manera que la características de cada uno se utilizan con ventaja

Curva característica Se puede apreciar que en el caso del generador de excitación separada a medida que aumenta la corriente de armadura el voltaje nominal decrece. En el generador serie el voltaje de tensión varia grandemente con la corriente. En el generador de derivación la tensión se mantiene relativamente constante dentro de ciertos limites, para la variaciones de carga. En el generador compuesto por medio de las ventajas de los otros 2 generadores , este se mantiene prácticamente constante.

Pruebas Generador: Sus características se observan de la siguiente forma Característica de Vacío : relación entre la fem generada y la corriente de excitación, cuando esta sin carga

Característica en Carga : Característica en Carga : relación tensión terminal y corriente de excitación, carga constante Característica de regulación : relación entre corriente de excitación y corriente de carga, para tensión de bornes constante

Característica externa : Característica externa : Tensión en Bornes en función de la corriente de carga, para intensidad de excitación constante

Características externas de generador con excitación independiente:

Carac. Externa generador Shunt

Carac. Externa generador serie

Carac Externa generador Compound

Características Motores cc: La característica a analizar es la velocidad del motor, que se ve en la grafica par electromagnético vs velocidad. Para cambiar la velocidad del motor se puede hacer variar: El flujo por polo producido por la corriente de excitación: al disminuir el flujo aumenta la velocidad.

Cambiar el voltaje de alimentación: al disminuir el voltaje de alimentación disminuye la velocidad. Al agregar una resistencia en el inducido: al conectar una resistencia en serie al devanado del inducido, al aumentar esta resistencia disminuye la velocidad. Ec. de velocidad

Curva par velocidad para el motor derivación o shunt

Curva par velocidad para el motor serie

Curva par velocidad motor compuesto

Pruebas para medir Aislación: Método de Relación de Absorción Dieléctrica

Pruebas de resistencia en devanado: Para realizar la prueba de resistencia del devanado de un motor se utiliza el método de medición de cuatro hilos (Kelvin). Proporciona los mejores resultados de medida posibles, ya que garantiza que la resistencia de los cables de conexión de corriente no está incluida en la medida. La corriente de prueba pasa a través de los devanados conducida con cables de alta corriente. La caída de tensión a través de los devanados se mide utilizando cables sensores. La colocación de los cables es muy importante. Los cables de corriente se tienen que colocar siempre por fuera de los cables de medida. De esta manera, la resistencia de los dos cables y la resistencia de contacto de las pinzas se excluyen casi por completo de la medida de la resistencia del devanado.

El valor de la corriente de ensayo se tiene que seleccionar de acuerdo con la corriente nominal del devanado. La corriente de ensayo no debe exceder el 10% de la corriente nominal del bobinado. Valores más altos de la corriente de prueba provocarán un aumento significativo de la resistencia del devanado debido al calentamiento.

Mecanismos de partida

Reostatos manuales Reostato de 2 puntas Reostato de 3 puntas Combinadores.

Arrancadores Magneticos A traves de un rele, permite el paso de corriente al circuito, es un funcionamiento automatico de los antes vistos.

Arranque de aceleración con limite de tiempo Para motores más grandes se emplea una serie de contactores magnéticos, cada uno de los cuales corta un paso de resistencia de la armadura. Los contactores magnéticos se hacen funcionar a medida que el motor arranca. el tiempo de arranque siempre se ajusta a la aplicación de la carga. La aceleración con límite de tiempo resulta ventajosa en donde debe integrarse el tiempo de arranque del motor en una secuencia de tiempos, para una máquina o proceso total.

Arranque de aceleracion con limite de corriente Éstos están diseñados para reducir a la mitad la operación de arranque siempre que la corriente requerida de arranque sobrepase un valor predeterminado ajustable; esa operación de arranque se reanuda cuando la corriente cae por debajo de este límite. Con la aceleración con limite de corriente, el tiempo requerido para acelerar dependerá por completo de la carga.

Para cargas ligeras se recomienda el arranque con limite de tiempo, pues se pueden regular para partidas más rapidas. En cambio para cargas más pesadas se recomienda el arranque con limite de corriente, que es más lento pero para estas cargas no permite sobrepaso de corriente.

Sistemas de refrigeración

¿Qué es el sistema de refrigeración? Sistema de refrigeración: El aire Sistema de refrigeración: El agua

Maquina de cc con refrigeración por hidrogeno Se emplea en maquinas rotativas El sistema tiene que ser completamente sellado Son utilizados en Los generadores de mayor capacidad, peso, tamaño y los más modernos. Son utilizados en generadores con capacidad nominal aproximada de 300MVA o menos.

Máquinas de CC refrigeradas por aire Estos generadores se dividen en dos tipos básicos: Abiertos ventilados OV (open ventilated) Completamente cerrados enfriados por agua a aire TEWC (Totally enclosed water to air cooled).

Generadores enfriados por agua

Existen turbo alternadores experimentales con refrigeracion completa por agua En los turboalternadores con refrigeración completa por agua se puede asegurar una mayor eficacia

ACCESORIOS

Se compone principalmente por Cojinetes Argolla Escudo Turbina de ventilación Rotor entrehierro Estator Escobillas y porta escobillas Brida Tapa caja de conexiones Bornes