9-1 ¿En que consiste la regulación de velocidad de un motor dc? Consiste en el aumento o disminución de la velocidad que se ve alterada por las variaciones de la carga, razón por la cual puede ser regulación negativa o positiva de la velocidad. Debemos tener en cuenta que será negativa cuando la velocidad disminuye al aumentar la carga y será positiva cuando la velocidad disminuye con el aumento dela carga 9-2 ¿cómo puede ser controlada la velocidad de un motor dc en derivación?. Explique en detalle. La regulación de velocidad en un motor DC en derivación consiste en el control de los siguientes parámetros: •
Por medio del ajuste del voltaje de los bornes
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Por medio de la corriente de excitación
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Por medio de una resistencia variable en el inducido
9-3 ¿cuál es la diferencia practica entre un motor dc de excitación separada y uno en derivación? La diferencia fundamental entre estos dos tipos de motores es la conexión de sus devanados de campo. En un motor DC de excitación separada el circuito de campo es alimentado pon una fuente de potencia separada de voltaje constante, el motor dc en derivación es en el que el circuito de campo obtiene su potencia directamente de los terminales del inducido del motor.
9-4 ¿cuál es el efecto que tiene la regulación del inductor sobre la característica para velocidad de un motor dc en derivación? ¿Pueden ser graves los efectos de la regulación del inducido? Como se soluciona este problema. Si, ya que si un motor tiene una reacción del inducido, entonces, ante un aumento en la carga, los efectos de debilitamiento de flujo reducen su flujo. Como se muestra en la ecuación:
ω=
VT RA − τ K φ (K φ)2 ind
El efecto de reducción de flujo es el incremento de la velocidad del motor ante cualquier carga, más allá de la velocidad a la que operaría si no tuviera una reacción del inducido. 9-5 ¿cuál es la característica deseable de los imanes permanentes en las maquinas PMDC? Que los motores PMDC no pueden controlar el flujo magnético a través del devanado del campo debido a sus imanes permanentes. Debe tener la mayor densidad de flujo residual posible como la mayor intensidad de magnetización correctiva posible.
9-6 ¿cuáles son las principales características de un motor de serie? ¿Cuál son sus usos? •
Su devanado de campo consta de pocas vueltas.
•
La corriente del inducido, la corriente de campo y la corriente de línea son iguales.
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Su flujo es directamente proporcional a la corriente del inducido.
• Cuando se incrementa la carga del motor también aumenta su flujo, ocasionando una disminución en su velocidad. •
El motor serie produce más par por amperio que cualquier otro motor de dc.
Usos: Son usados como por ejemplo en motores de arranque en vehículos, motores de elevadores, motores de tracción en locomotoras, etc. 9- 7 ¿cuáles son las características de un motor de compuestos acumulativos? En el motor de CD compuesto acumulativo hay un componente del flujo que es constante y otro que es proporcional a la corriente del inducido (y por lo tanto a su carga). Esto significa que el motor compuesto acumulativo tiene un par de arranque mas alto que un motor de derivación (cuyo flujo es constante) pero un par de arranque menor al de un motor en serie (cuyo flujo es total es proporcional a la corriente del inducido). En cierto sentido el motor de CD compuesto acumulativo combina las mejores características tanto del motor como en derivación como el motor en serie. Al igual que un motor en serie, tiene un par extra para el arranque, al igual que un motor en derivación, no se desboca en vacío, embala mientras el motor, efecto de no ser controlado puede causar daños en el motor. 9-8 ¿cuáles son los problemas asociados a un motor de compuestos diferenciales? Un problema surge al aumentar la carga ya que el flujo en el motor disminuye y la velocidad aumenta por lo que es inestable y tiende a embalarse. En casi imposible arrancar tal motor debido a que las corrientes son muy grandes. También el flujo serie es resta de flujo con derivación, el campo serie puede intervenir la polaridad magnética de los polos de la máquina. 9-10 ¿por qué se utilizan una resistencia de arranque en circuitos de motores dc? Una solución para el problema de exceso de corriente durante el arranque es la inserción de un resistor de arranque en serie con el inducido para limitar el flujo de corriente hasta que EA se acumule y actué como limitante. Este resistor no debe estar permanente en el circuito, puesto que provocaría perdidas excesivas y que las características par- velocidad del motor cayera excesivamente con un aumento de la carga.
9-15 ¿cuál es el propósito de rele de pérdidas de campo? Si se pierde la corriente de campo por cualquier razón, se desenergiza el relé de perdida de campo, que a su vez desconecta la potencia del relé M. Cuando se desenergiza el relé M, sus contactos normalmente abiertos se abre y desconectan el motor de la fuente de potencia. Éste relé evita que el motor se embale si se pierde la corriente de campo. 9-17 ¿cómo puede invertirse la dirección de rotación de un motor de dc de excitación separada? Se puede invertir la corriente de campo y la polaridad de voltaje del inducido del generador. 9-18 ¿cómo invertirse la dirección de rotación de un motor dc en derivación? El sentido de rotación no se invierte porque tanto como el flujo de estator como la corriente de armadura se invierte su manera de invertirlo solo se invierte la polaridad ya sea del campo o de la armadura. 9-19 ¿cómo puede invertirse la dirección de rotación de un motor de serie? Para invertir su dirección solo basta con cambiar el sentido de la corriente en las bobinas inducidas 9-20 nombre y describe las características de los cinco tipos de generadores contemplados en este capitulo 1. Generador de excitación separada En un generador de excitación separada o independiente, el flujo magnético inductor es obtenido mediante una corriente la cual es suministrada por una fuente de potencia separada del generador en sí mismo. 2. Generador autoexcitado en paralelo En un generador en derivación (shunt o paralelo), el flujo magnético inductor se obtiene al alimentar las bobinas inductoras con el mismo generador, y estas bobinas están en paralelo a la carga, para arrancar con esta configuración, el generador debe estar a plena carga. 3. Generador autoexcitado en serie En un generador en serie, el flujo magnético inductor se obtiene al alimentar las bobinas inductoras con el mismo generador, y estas bobinas están en serie a la carga, para arrancar con esta configuración, la carga debe estar cortocircuitada. 4. Generador compuesto acumulativo En un generador compuesto acumulativo están presentes tanto un campo en derivación como un campo serie, y sus efectos son aditivos. 5. Generador compuesto diferencial En un generador compuesto diferencial están presentes tanto un campo en derivación como un campo serie, pero sus efectos se restan.
9-21 ¿como ocurre la elevación de voltaje de un generador dc en derivación durante el arranque?
Si el generador mostrado en la figura no tiene carga conectada a él, si empieza a girar el generador, y este presenta voltaje en sus bornes, y este voltaje a su vez alimenta las bobinas de inductor, y el aumento de voltaje en un generador DC depende de la presencia de un flujo residual o remanente en los polos del generador. Cuando un EA=KΦresω generador comienza a girar, se generará un voltaje interno dado por: Por lo general este voltaje aparece en los terminales del generador (puede ser sólo un voltio o dos). La aparición de ese voltaje en los terminales causa un flujo de corriente en la bobina de campo del generador (IF=VT ↑/ RF) . Esta corriente de campo produce una fuerza magnetomotriz en los polos que incrementa el flujo en ellos, el cual aumenta EA=KΦ ↑ ω , que a su torno incrementa el voltaje en los terminales VT. Cuando se eleva VT, IF se eleva aun más, aumentando más el flujo Φ, que incrementa EA, etc.
9-22 ¿Que podía impedir la elevación del voltaje en el arranque. Como puede solucionarse este problema? Existen varias causas posibles para que no aumente el voltaje durante el arranque. Entre ellas tenemos:
1. debido a la ausencia de flujo magnético residual o remanente en el generador para comenzar el proceso. 2. Inversión de la dirección de rotación del generador o de las conexiones del campo. Para solucionar este problema se puede invertir la dirección de las direcciones de campo o centellando el campo con la polaridad magnética opuesta. 3. Ajuste de la resistencia de campo a un valor superior al de la resistencia crítica. Para solucionar estos problemas se puede reducir RF.
9-23 ¿cómo afecta la relación del inducido el voltaje de salida en un generador dc de excitación separada? Si en una máquina se presenta la reacción del inducido, su flujo altera su dirección y se reducirá con cada aumento de carga y hará que EA disminuya. La única forma para determinar aproximadamente el voltaje de salida en la máquina con reacción del inducido es utilizar el análisis gráfico. La fuerza magnetomotriz total en un generador de excitación separada es la fuerza magnetomotriz del circuito de campo menos la fuerza magnetomotriz debida a la reacción del inducido (AR):
₣ net=NFIF −₣ AR También debilita el flujo en el dinamo. 9-24 ¿Que ocasiona la rápida caída de voltaje al aumentar la carga en un generador de compuesto diferencial? 1. Cuando aumenta IA, aumentan también la caída de voltaje IA (RA+ RS) . Este aumento tiende a causar una disminución en el voltaje en los terminales:
VT= EA – IA ↑( RA+ RS) . 2. Cuando se incrementa IA, la fuerza magnetomotriz del campo serie reduce la fuerza magnetomotriz neta del generador (₣ tot=NFIF – NSEIA↑) que a su vez, reduce el flujo neto en el generador. Una disminución de flujo disminuye a EA, lo que a su vez disminuye VT. Puesto que ambos efectos tienden a disminuir VT, el voltaje cae drásticamente cuando se aumenta la carga en el generador.
