GENERADOR ELEMENTAL Sabemos que se puede producir electricidad haciendo que un conductor atraviese un campo magnético. Este es el principio de producción de corriente de cualquier generador dinamo eléctrico. El generador elemental está constituido por una espira de alambre colocada de manera que pueda girar dentro de un campo magnético fijo y que produzca una tensión inducida en la espira. Para conectar la espira al circuito exterior y aprovechar la f.e.m. inducida se utilizan contactos deslizantes. Las piezas polares son los polos norte y sur del imán que suministran el campo magnetico. La espira de alambre que gira a través del campo magnético se llama inducido o armadura. Los cilindros a los cuales estan conectados los extremos del inducido se denominan "anillos rozantes" o de contacto, los cuales giran a la vez que el inducido. Unas escobillas van rozando los anillos de contacto para recoger la electricidad producida en la armadura y transportarla al circuito exterior.
GENERADOR DE CORRIENTE DIRECTA .Un generador de corriente continua es una maquina eléctrica que, además de generar la energía eléctrica mediante el movimiento, se encarga de convertirla en forma continúa o directa mediante un mecanismo
PARTES: Sus piezas embutidas de núcleo están montadas en brazos, para permitir que grandes volúmenes de aire de enfriamiento lleguen a los muchos ductos de ventilación del núcleo, así como a los espacios de ventilación entre las extensiones del extremo de la bobina. Piezas embutidas del núcleo de armadura. Por lo general, estas piezas son de acero laminado eléctrico de alta permeabilidad, de 0.017 a 0.025 in de grueso, y tienen entre ellas una película aislante. Las unidades pequeñas y medianas utilizan piezas embutidas segméntales como las que se ilustran en la figura 2 , que también muestra los dedos que se usan para formar los ductos de ventilación.
Piezas embutidas de polo principal y de conmutación. Estas piezas suelen ser más gruesas que las del rotor porque sólo las caras polares están sujetas a cambios de flujo de alta frecuencia; las piezas son de 0.062 a 0.125 in de grueso y por lo general van remachadas. Yugo de carcasa. Es común que esta pieza esté fabricada de placa de acero blando laminado pero, en grandes generadores de alta demanda en donde se presentan cambios rápidos de carga, se pueden usar laminaciones. La carcasa sólida tiene una constante magnética de tiempo de 1/2 s o más, dependiendo de su grosor; la de la carcasa laminada va de 0.05 a 0.005 s. Conmutador. Esta pieza es realmente el corazón de la máquina de cd y debe operar con variaciones de temperatura de al menos 55ºC, con velocidades periféricas que pueden llegar a 7000 ft/min. Sin embargo, debe permanecer uniforme a no más de 0.002 o 0.003 in y alineada entre barra y barra a no más de 0.0001 in. El conmutador está hecho de barras duras de cobre laminadas con precisión en forma de cuña Escobilla de carbón (o simplemente carbones). Estas piezas se deslizan sobre las barras del conmutador y llevan la corriente de carga de las bobinas del rotor al circuito externo. Los porta carbones sujetan los carbones contra la superficie del conmutador mediante
resortes, para mantener una presión razonablemente constante y que se deslicen de modo uniforme.
OPERACIÓN Y FUNCIONAMIENTO: Los generadores de corriente continua son las mismas máquinas de corriente continua cuando funcionan como generadores. Son máquinas que producen energía eléctrica por transformación de la energía mecánica. A su vez los generadores se clasifican en dinamos y alternadores, según que produzcan corriente continua o alterna, respectivamente. Posteriormente, cabe destacar otro tipo de generadores (no son máquinas) que transforman la energía química en la eléctrica como son pilas y acumuladores.
USOS PRACTICOS El papel mas importante que desempeña el generador de cd es alimentar de electricidad el motor de cd. En esencia, Produce corriente libre de rizo y un voltaje fijo de manera muy precisa a cualquier valor deseado desde cero hasta el valor máximo nominal; esta es en realidad una corriente eléctrica de cd que permite la mejor conmutación posible en el motor, porque carece de las formas de ondas bruscas de energía de cd 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 para maquinas de ca como de cd. El motor de cd juega un papel de importancia creciente en la industria moderna porque puede operar a cualquier velocidad desde cero hasta su máxima de régimen y mantenerla hay de forma muy precisa. Por ejemplo, Los trenes de laminación de acero que son de alta velocidad y de varias etapas, no serian posibles sin los m otores de cd MOTOR DE CORRIENTE DIRECTA Un motor eléctrico de Corriente Continua es esencialmente una máquina que convierte energía eléctrica en movimiento trabajo mecánico, a través de medios electromagnéticos.
FUNDAMENTOS DE OPERACIÓN DE LOS MOTORES ELÉCTRICOS En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo norte (N) y polo sur (S), que son las regiones donde se concentran las líneas de fuerza de un imán. Un motor para funcionar se vale de las fuerzas de atracción y repulsión que existen entre los polos. De acuerdo con esto, todo motor tiene que estar formado con polos alternados entre el
estator y el rotor, ya que los polos magnéticos iguales se repelen, y polos magnéticos diferentes se atraen, produciendo así el movimiento de rotación. Un motor eléctrico opera primordialmente en base a dos principios: El de inducción,; que señala, que si un conductor se mueve a través de un campo magnético o está situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de intensidad variable, se induce una corriente eléctrica en el primer conductor. Y el principio: que establece que si una corriente pasa a través de un conductor situado en el interior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza mecánica o f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre el conductor.
Utilización de los motores de corriente directa [C.D.] o corriente continua [C.C.] Se utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, además, se utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilaso baterías. Este tipo de motores debe de tener en el rotor y el estator el mismo numero de polos y el mismo numero de carbones.
GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generara una fuerza electromotriz (F.E.M.). Se clasifican fundamentalmente en: Primarios: Convierten en energía eléctrica la energía de otra naturaleza que reciben o de la que disponen inicialmente. Secundarios: Entregan una parte de la energía eléctrica que han recibido previamente.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO El funcionamiento del generador de corriente alterna, se basa en el principio general de inducción de voltaje en un conductor en movimiento cuando atraviesa un campo magnético. Este generador consta de dos partes fundamentales, el inductor, que es el que crea el campo magnético y el inducido que es el conductor el cual es atravesado por las líneas de fuerza de dicho campo.
La frecuencia de la corriente alterna que aparece entre los terminales A-B se obtiene multiplicando el número de vueltas por segundo del inductor por el número de pares de polos del inducido ( en nuestro caso 2), y el voltaje generado dependerá de la fuerza de los imanes (intensidad del campo), la cantidad de vueltas de alambre de las bobinas y de la velocidad de rotación COMPONENTES DE UN GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA Los principales componentes de un generador de corriente alterna son: ESTATOR Los elementos mas importantes del estator de un generador de corriente alterna, son las siguientes: Componentes mecánicas. Sistema de conexión en estrella. Sistema de conexión en delta. Las componentes mecánicas de un generador son las C omponentes mecánicas . siguientes: La carcaza. El núcleo. Las bobinas. La caja de terminales. Sistema de conexión en estrella . Los devanados del estator de un generador de C.A. están conectados generalmente en estrella, en la siguiente figura T1, T2, T3 representan las terminales de línea (al sistema) T4, T5, T6 son las terminales que unidas forman el neutro.
Sistema de conexión delta . La conexión delta se
hace conectando las terminales 1 a 6, 2 a 4 y 3 a 5, las terminales de línea se conectan a 1, 2 y 3, con esta conexión se tiene con relación a la conexión estrella, un voltaje menor, pero en cambio se incrementa la corriente de línea. EL ROTOR
Para producir el campo magnético sobre el rotor se utilizan polos que consisten de paquetes de laminaciones de fierro magnético (para reducir las llamadas corrientes circulantes) con conductores de cobre arrollados alrededor del hierro, estos
polos están excitados por una corriente directa. Los polos del rotor se arreglan por pares localizados o separados 180º. Desde el punto de vista constructivo, los rotores se construyen del tipo polos salientes (baja velocidad) o rotor cilíndrico (alta velocidad). V oltaje
de salida monofásico . un generador que tiene un voltaje de salida monofásico, se
lo denomina generador monofásico. Este voltaje de salida se obtiene con un conjunto de bobinas de armadura en el estator, si se trata de un generador monofásico de dos polos; entonces, se dice que estos polos son Norte y Sur con conductores que son parte de los conductores de armadura continuos y que llenan las ranuras del estator. Las ranuras están separadas mecánicamente y eléctricamente por 180º, de modo que cuando el flujo proveniente del polo norte intercepta el lado A(1) del conductor, el flujo que retoma al polo sur intercepta al lado A(2) del conducto, obteniéndose como resultado la generación de un pico de voltaje entre A(1) y A(2). Cuando los polos norte y sur están perpendiculares con respecto al plano de los conductores A(1) y A(2), no hay lineas de fuerzas que intercepten los conductores y, entonces la diferencia de voltaje entre A(1) y A(2) es cero. Cuando el rotor completa una revolución (360º) se dice que ha completado un ciclo.
MOTRO DE CORRIENTE
ALTERNA Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan con corriente alterna. Un motor es una máquina motriz , esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par. Un motor eléctrico convierte la energía eléctrica en fuerzas de giro por medio de la acción mutua de los campos magnéticos. En algunos casos, tales como barcos, donde la fuente principal de energía es de c-c o donde se desea un gran margen de variación de velocidad, pueden emplearse motores de c-c. Sin embargo, 1a mayoría de los motores modernos trabajan con fuentes de c-a. A pesar de que hay una gran variedad de motores de c-a, solamente se discutirán aquí tres tipos básicos: el universal, el síncrono y el de jaula de ardilla.
