CLASIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
A.-Máquinas Eléctricas Estáticas
Transformadores Convertidores e Inversores B.-Máquinas
Eléctricas Rotativas Generadores Eléctricos Motores
Eléctricos De Corriente Continua De Corriente
Alterna
CARACTERÍSTICAS DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
1.Potencia 2.Tensión 3.Corriente 4.Factor de Potencia
5.Frecuencia 6.Rendimiento 7.El Campo Magnético
1.POTENCIA POTENCIA NOMINAL Es la potencia útil disponible
que entrega o produce en régimen nominal (condiciones
específicas de diseño: T°<75°C,
duración de funcionamiento) una máquina
eléctrica. A condiciones diferentes se llama POTENCIA
ÚTIL o POTENCIA DE TRABAJO. POTENCIA NOMINAL = POTENCIA A
PLENA CARGA POTENCIA NULA = TRABAJA EN VACIO
LA POTENCIA QUE FIGURA EN LAS PLACAS CARACTERISTICAS SON LAS
POTENCIAS NOMINALES POTECIA NOMINAL DE UN GENERADOR POTECIA
NOMINAL DE UN MOTOR POTECIA NOMINAL DE UN TRANSFORMADOR Potencia
Aparente en los bornes del Secundario Potencia Aparente en los
bornes del Secundario Potencia Mecánica disponible en el
eje de Salida
2.-TENSIÓN Es la diferencia de potencial entre los bornes
de salida eléctrica en generadores y transformadores, y
bornes de entrada en los motores. En servicio normal la tensiones
función de la carga, en algunos casos dependen de los
órganos reguladores adicionales. TENSIÓN NOMINAL
(VN) Es aquella para la cual la máquina ha sido
diseñada (o dimensionada).Es la que figura en la placa y
para la cual valen las garantías del fabricante.
TENSIÓN DE SERVICIO (V servicio) Es el valor de la
tensión en los bornes de la máquina cuando
está en servicio, es decir, es la tensión que va ha
ceder si es generador o recibir y ceder si es transformador o
recibir si es motor, en el lugar donde se instalan.
Tensión de servicio máximo admisible 1,15 VN
3.-CORRIENTE NOMINAL Sistema Monofásico I = PN / (VN .
cos?) Sistema Trifásico I = PN / (v3 x VN . cos?) Si la
máquina se sobrecarga la corriente sobrepasa de un 10% a
15% su valor nominal. La Corriente de Arranque llega a valores de
3 IN a 5 IN.
4.-FACTORDEPOTENCIA (Cos F) Es la relación entre la
potencia activa y la potencia aparente, siempre que las tensiones
y las corrientes sean sinusoidales. Cos F = P / S
5.-FRECUENCIA Es el numero de oscilaciones periódicas
completas de la onda fundamental durante un segundo. En los
generadores de corriente alterna la frecuencia esta dada por: f =
P. n / 60 P=Par de polos de la máquina n=revoluciones por
minuto (RPM)
6.-RENDIMIENTO(?) Es la relación entre la potencia
suministrada y la potencia absorbida por la máquina.
De acuerdo a la forma de construcción del rotor, los
motores asincrónicos se clasifican en: ? Motor
Asincrónico tipo Jaula de Ardilla ? Motor
Asincrónico de Rotor Bobinado Motor Asíncrono o de
Inducción:
Motor de Inducción
Los bobinados que producen el campo magnético se llaman
tradicionalmente los "bobinados de campo" mientras que el rotor
que gira se llaman la "armadura". En un motor de C.A.
trifásico el campo magnético gira con una velocidad
que depende del numero de polos y de la frecuencia. MOTOR
ASÍNCRONO
INDUCCIÓN.FUNDAMENTO Se basa en la concepción de
campos giratorios ( Arago 1822,Ferraris 1885,Tesla 1886). Si
sobre un mismo eje se colocan un disco de metal y un imán
en forma de herradura; al girar éste, el campo
magnético corta el disco e induce corrientes en él.
Al estar estas corrientes en el seno de un campo magnético
también se mueven, de tal forma que se desarrolla una
fuerza entre corrientes y el campo. Es tal que hace que el disco
siga al imán en su rotación. El disco gira en el
mismo sentido que el campo del imán, pero a menor
velocidad, de tal forma que nunca puede alcanzar la velocidad del
iman. Si llega a alcanzarla se para
Motor de Inducción
3 devanados en el estator desfasados 2p/(3P) siendo P nº
pares de polos El Nº de fases del rotor no tiene
porqué ser el mismo que el del estator, sí
será igual el número de polos. Los devanados del
rotor están conectados a anillos colectores montados sobre
el mismo eje Los conductores del rotor están igualmente
distribuidos por la periferia del rotor. Los extremos de estos
conductores están cortocircuitados, no habiendo
conexión con el exterior. La posición inclinada de
las ranuras mejora el arranque y disminuye el ruido Partes del
motor Asíncrono o de Inducción:
los motores asíncronos se clasifican de acuerdo a la forma
de construcción del rotor. Las bobinas del estator induce
corriente alterna en el circuito eléctrico del rotor (de
manera algo similar a un transformador) y el rotor es obligado a
girar. Este es el rotor que hace que el generador
asíncrono sea diferente del generador síncrono. El
rotor consta de un cierto número de barras de cobre o de
aluminio, conectadas eléctricamente por anillos de
aluminio finales Rotor de jaula de ardilla Rotor bobinado El
motor de jaula de ardilla tiene el inconveniente de que la
resistencia del conjunto es invariable, no son adecuados cuando
se debe regular la velocidad durante la marcha Motor
Asíncrono o de Inducción:
Motor de Inducción
Motor de Inducción
Motor de Inducción
Motor de Inducción
Motor de Inducción
CAMPO MAGNETICO GIRATORIO
Estos motores tienen la peculiaridad de que no precisan de un
campo magnético en el rotor alimentado con corriente
continua como en los casos del motor de corriente directa o del
motor síncrono. Solo necesita una fuente de corriente
alterna (trifásica o monofásica) para alimentar al
estator.
Estos motores tienen la peculiaridad de que no precisan de un
campo magnético en el rotor alimentado con corriente
continua como en los casos del motor de corriente directa o del
motor síncrono. Solo necesita una fuente de corriente
alterna (trifásica o monofásica) para alimentar al
estator.
El estator está constituido por un núcleo en cuyo
interior existen P pares de arrollamientos colocados
simétricamente en un ángulo de 120º. Son
sometidos a una C.A. y los polos del estator se trasladan
continuamente creando un campo giratorio.
Cuando las corrientes trifásicas son aplicadas a los
bobinados del estator, el campo magnético gira a una
velocidad constante
CAMPO MAGNETICO GIRATORIO. Si consideramos : A y A´, B y
B´, C y C´ devanados concentrados por fase. (Gp:)
× (Gp:) ? (Gp:) ? (Gp:) × (Gp:) A (Gp:) A´
(Gp:) B (Gp:) B´ (Gp:) C (Gp:) C´ (Gp:) Fig1. 0°
(Gp:) × (Gp:) A (Gp:) ? (Gp:) A´ (Gp:) B (Gp:) C
(Gp:) C´ (Gp:) B´ (Gp:) ? (Gp:) × (Gp:) ? (Gp:)
× (Gp:) Fig 2. 90° (Gp:) N (Gp:) S (Gp:) N (Gp:) S
(Gp:) N (Gp:) S (Gp:) A (Gp:) A´ (Gp:) × (Gp:) ?
(Gp:) ? (Gp:) × (Gp:) B (Gp:) B´ (Gp:) C (Gp:)
C´ (Gp:) Fig 3. 180°
CAMPO MAGNETICO GIRATORIO. 3 3
TORQUE INDUCIDO EN EL ROTOR
(Gp:) PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR ASÍNCRONO
(Gp:) Campo magnético giratorio en el estator Ns=f x2 ? P
(Gp:) El campo magnético induce f.e.m en el rotor (Gp:)
Circulan corrientes por el rotor (Gp:) Fuerzas
electromagnéticas entre las corrientes del rotor y el
campo magnético del estator (Gp:) Par en el rotor: el
rotor gira (Gp:) El rotor gira a una velocidad Nr inferior a la
velocidad de sincronismo Ns pues en caso contrario no se
induciría f.e.m. en el rotor y por lo tanto no
habría par motor
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