Reaccion De Armadura

Reacción de armadura
De acuerdo con lo estudiado, una corriente circulando por el estator o campo de una máquina de C.C. produce un flujo magnético φc que permite la generación de una tensión en el inducido, Ea, cuya magnitud depende del valor de la corriente de campo y de la velocidad de giro del eje Si los bornes del rotor (armadura) son conectados a una carga eléctrica, una corrientecirculará por la armadura de la máquina ( Ia) generando un flujo magnético φa. Este flujo de armadura se suma al flujo magnético producido por el campo, produciendo un efecto de distorsión denominado reacción de armadura o reacción de inducido.
La reacción de armadura afecta el desempeño de la máquina de C.C. tanto en el voltaje inducido como en el proceso de conmutación que ocurre en el colector. Por unaparte, la reacción de armadura cambia la distribución del flujo magnético en el entrehierro, existiendo zonas en que la resultante total de flujo (φtotal= φc +φa) es de mayor magnitud que la componente de flujo de campo y otras en que la magnitud es notoriamente menor.
La figura 5.10(a) muestra la distribución del flujo magnético en el entrehierro cuando la corriente por la armadura es nula. Eneste caso, la forma de la distribución se explica por la geometría de las cabezas o caras polares. La figura 5.10(b) muestra cómo varía la distribución del flujo magnético por efecto de la reacción de armadura.
Es importante notar que, en aquellas zonas donde las magnitudes de los flujo de armadura y campo se suman (φtotal > φc), la resultante total de flujo hace que el núcleo se sature,aumentando las pérdidas en el fierro por concepto de calentamiento, corrientes parásitas, etc. Asimismo, existen zonas donde las magnitudes de los flujos de campo y armadura se restan, por lo cual, el flujo magnético total es menor que el flujo de campo (φtotal < φc) y consecuentemente, el valor del voltaje inducido disminuye, empeorando la eficiencia de la máquina.

Por otro lado, para que el procesode conmutación sea óptimo, el paso de las escobillas de una delga a otra debe realizarse en el momento en que la diferencia de tensión entre las delgas vecinas sea nula. Esto debido a que existe un instante en que cada escobilla está en contacto con ambas delgas vecinas y si existiese una diferencia de potencial entre ellas habría un cortocircuito y se producirían arcos eléctricos en el colector.El momento óptimo de conmutación ocurre cuando las escobillas se sitúan en la llamada línea de neutro magnético o línea neutra. Como se aprecia en el esquema de la figura5.11(a), cuando no existe corriente en la armadura, la línea de neutro magnético se sitúa en el plano perpendicular al flujo originado por el campo, coincidiendo con la posición física de las escobillas, por lo cual, laconmutación se lleva a cabo sin problemas.
Sin embargo, al existir reacción de armadura (figura 5.11(b)), la línea de neutro magnético se desplaza hasta situarse en el plano perpendicular a la resultante del flujo magnético φtotal, resultando así, una conmutación poco óptima, lo que se traduce en un mal funcionamiento y desgaste prematuro del colector.

Para poder resolver los inconvenientesproducidos por la reacción de armadura, se han desarrolla dos diferentes estrategias:
• Antiguamente se trataba de ajustar físicamente la posición de las escobillas de modo de hacerlas coincidir con la línea neutra, sin embargo, la línea neutra se desplaza con la variación de carga, lo cual obliga a estar ajustando constantemente la posición de las escobillas. Actualmente, este sistema sólo se utilizaen motores muy pequeños donde se sabe que la carga no varía y donde otras soluciones son económicamente inviables.
• Para máquinas de más de 1[kW], se prefiere utilizar los llamados polos de conmutación o interpolos. Los interpolos son bobinas conectadas en serie con la armadura de modo de ser recorridas por Ia y situados a 90º grados eléctricos de las caras polares, de modo de coincidir con el...