Motores

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Máquina de corriente continua.-



1.- Generalidades.-


Las máquinas de corriente continua son las más antiguas. Su origen se remonta al año 1835. A fines del siglo XIX y a principios del siglo XX fueron las máquinas eléctricas de mayor aplicación ya que la mayoría de los sistemas eléctricos eran de corriente continua. Luego, debido a la limitación que tiene la corriente continua parala transmisión a distancia fueron reemplazadas por las máquinas de corriente alterna que son más económicas. Solamente se conservó la máquina de corriente continua en usos especiales, como control de velocidad, tracción ferroviaria y electrificación de automotores. Si bien el uso de esta máquina disminuye día a día por su costo, todavía posee muchas aplicaciones.

2.- Generador de corrientecontinua.-

2.1.- Principios de funcionamiento.-

El principio básico de generación de una f.e.m. es el desplazamiento de un conductor en forma perpendicular a un campo magnético.

[pic]

fig 1


e = B · l . v
siempre y cuando el campo magnético sea uniforme de inducción constante B a lolargo del recorrido del conductor y la velocidad “v” sea perfectamente normal a "B" (fig. 1)
Si en lugar de un solo conductor se tienen dos conductores que constituyen una bobina, la cual gira sobre su eje sumergida en un campo magnético uniforme de inducción B y si el eje de giro es normal a B se tiene lo indicado en fig 2
[pic]fig 2

Si se aplica la ley de Faraday [pic] y como la
proyección de la rotación de una superficie sobre un plano da una función armónica

e = - B · S · cos((t)

Esto es exactamente una f.e.m. alterna y dista mucho de lo que se pretende que es una f.e.m. continua
Un método para obtener continua a partir de alterna es mediante larectificación o conmutación. Esto se logra mediante un conmutador que consiste en un anillo dividido en dos casquillos aislados entre si y conectados cada uno de ellos a cada lado de bobina. Colocando las escobillas en forma opuesta respecto al eje al ir girando el conmutador, se invertirán sucesivamente las conexiones al exterior.


[pic]

fig 3

Lasescobillas se pueden ubicar en forma tal (fig. 3) que la inversión de conexiones se produzca justo en el momento en que la f.e.m. pasa por el valor cero. De esta forma se obtiene una onda rectificada como se indica en la misma figura. Esto no es tampoco una f.e.m. continua pero al menos tiene un valor medio distinto de cero.
Esta rectificación se puede mejorar aumentando el número de bobinas y dedelgas del conmutador. Por ejemplo si colocamos dos bobinas desplazadas entre si en 90 grados con cuatro casquillos o delgas según se indica en figura 4.


[pic]

fig 4

La fem. obtenida de esta forma es ya mas cercana a una continua. Se puede considerar como una gran componente de continua a la que se superpone unaalterna de alta frecuencia y baja amplitud. La frecuencia de esa componente alterna (ruido o riple) aumenta con el número de bobinas decaladas pero su amplitud disminuye y finalmente desaparece por la inducción de las bobinas.
2.2.- Campo magnético de las máquinas de corriente continua.-
En la descripción del principio de funcionamiento se propuso un campo magnético uniforme en el espacio.En la máquina eléctrica hay que hablar de circuitos magnéticos excitados con un imán permanente o con un bobinado alimentado con corriente continua. Lo más empleado es la excitación con un bobinado alimentado con corriente continua.
Las bobinas estarán alojadas en un cilindro de material ferromagnético, el cual debe girar por lo tanto debe quedar un espacio de aire entre éste y el resto del...
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