formulario para ejercicios de maquinas electricasFull description
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Descripción: breve explicación de calentamiento de maquinas electricas
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Máquinas EléctricasDescripción completa
Fundamentos de Tecnología Eléctrica (2º ITIM)
Tema 4
Principios Generales de las Máquinas Eléctricas
Definiciones
(del Diccionario de la R.A.E) máquina: – 2. [f.] Conjunto de aparatos combinados para recibir cierta forma de energía y transformarla en otra más adecuada, o para producir un efecto determinado.
Son máquinas eléctricas aquellas en las que se produce conversión de energía electromagnética o electromecánica.
Conversión de energía en las máquinas eléctricas
G E N E R A D O R
T R A N S F O R M A D O R
ENERGÍA ELÉCTRICA Ley de Ampère
∫
Ni = H ⋅ dl
Ley de Faraday
E = N
dΦ dt
ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA Ley de Laplace F = i ⋅ (l × B )
ENERGÍA MECÁNICA
M O T O R
Clasificación de las máquinas eléctricas MÁQUINAS ELÉCTRICAS ESTÁTICAS
ROTATIVAS
(Transformadores)
(Motores y Generadores)
de alterna
motores
generadores (alternadores)
de continua
motores
generadores (dinamos)
Clasificación de las máquinas eléctricas (II) TRANSFORMADORES
de Medida o Protección
de Tensión
de Potencia
de Intensidad
Monofásicos
Transformadores
Autotransformadores
Trifásicos
Transformadores
Autotransformadores
Clasificación de las máquinas eléctricas (III) MÁQUINAS ROTATIVAS DE ALTERNA Motores
de Inducción (asíncronos)
Trifásicos
Universales
Monofásicos
de rotor bobinado
de condensador
de jaula
de fase partida
de espira de sombra
Generadores (Alternadores) Síncronos
Monofásicos
de histéresis
de reluctancia
Trifásicos
Monofásicos
Trifásicos
de rotor liso
de rotor liso
de polos salientes
de polos salientes
Clasificación de las máquinas eléctricas (IV) MÁQUINAS ROTATIVAS DE CONTINUA Generadores (Dinamos)
Motores
de excitación shunt
de excitación shunt
de excitación serie
de excitación serie
de excitación compound
de excitación compound
de excitación independiente
de excitación independiente
Elementos constitutivos básicos
“El Hierro”: uno o dos núcleo(s) de material ferromagnético laminado que constituye(n) el circuito magnético. “El Cobre”: al menos dos devanados de material conductor arrollados alrededor del núcleo: – Devanado inductor – Devanado inducido
Transformadores monofásicos
Acorazado
De columnas
Transformadores trifásicos
Núcleo de un transformador trifásico de tres columnas
Máquinas asíncronas (de inducción)
Rotor Estator
Máquinas síncronas
Rotor de polos salientes
Rotor cilíndrico
Máquina de continua Arrollamiento inductor Arrollamiento del inducido Arrollamiento del polo auxiliar Colector de delgas
Culata Núcleo polar Cabeza polar Inducido (rotor) Polo auxiliar Escobilla Pie
Motor de inducción con rotor de jaula de ardilla
Motor de inducción con rotor bobinado
Balance energético: Pérdidas
Pérdidas en el cobre:
PCu
=∑
2 R jI j
j
Pérdidas en el hierro: – Por histéresis:
Phist
= k Fe U 2
= k h f B2M
– Por corrientes de Foucault:
PFe PF
= k Ff 2 B2M
Pérdidas mecánicas: – Por rozamiento: – Por ventilación:
Proz Pvent
= k r ω = k v 2 ω2 o bien Pvent = k v3ω3
Rendimiento
Rendimiento de una máquina eléctrica: (igual que para cualquier otro sistema) η=
Potencia útil Potencia total
=
Pútil Pútil + P pérdidas
Se suele dar en porcentaje
=
Psalida Pentrada
Valores nominales Son los valores asignados a las distintas magnitudes en el diseño. Suelen estar relacionados con valores máximos. Si no, son indicativos de los valores que toman las magnitudes correspondientes. Definen el punto de funcionamiento “normal” de la máquina.
Placa de características
En ella aparecen los valores nominales: – Tensión(es) nominal(es): UN, o UN1 / UN2 – Potencia nominal: SN o PN – Frecuencia nominal: f N – Intensidad nominal, si es necesario: I N – Velocidad nominal: nN – Factor de potencia nominal: cos ϕN – Rendimiento nominal: ηN
Placa de características (II)
También se añade información adicional: – Fabricante, modelo, nº de serie; – Modo de refrigeración (IC XxxXxx); – Grado de protección (IPxx); – Clase de aislamiento (Y, A, B, C, H...); – Clase de servicio: • Ininterrumpido, • Intermitente, • Temporal, etc...
Tensión nominal Está relacionada con el nivel de aislamiento de la máquina y/o la intensidad o el flujo del campo magnético. ( ⇒ valor máximo) Es la tensión de la red de conexión. trifásica se trata de la tensión En compuesta.
Intensidad nominal Relacionada con el calentamiento de la máquina y la sección de los conductores. ( ⇒ valor máximo) Indica la carga máxima soportable. la Superarla implica sobrecalentar máquina, y dependiendo del tiempo... Superarla mucho puede suponer esfuerzos dinámicos destructivos.
Potencia (aparente) nominal
Es bastante común proporcionar la potencia nominal junto con la tensión nominal en lugar de la intensidad nominal. – En monofásica: S N = U N I N – En trifásica:
S N
= 3 U N I N
Potencia (activa) nominal En los motores, la potencia nominal es la potencia mecánica en el eje cuando el motor está a plena carga. ( ⇒ valor máximo) implica sobrecalentar el Superarla motor al consumir más corriente. Se suele dar en kW o en CV.
