amplificadores

Tema: Perdidas en máquinas eléctricas
Objetivos:
Conocer las diferentes clases de perdidas que existen en las maquinas eléctricas.
Conocer el funcionamiento de las maquinas eléctricas y en que afectan las perdidas en el mismo así como también su posible solución.
Introducción
En todo proceso detransformación de la energía, se produce una diferencia entre la potencia que entrega el equipo para su utilización (Potencia útil), y la potencia que absorbe (Potencia absorbida). Esta diferencia se conoce con el nombre de “pérdidas”. El flujo de energía se muestra en la figura 1.

Antes de comenzar a conocer cada uno de los factores de perdida que existen en una maquina eléctrica veamos lo que sonlas maquinas eléctricas, la clasificación y su función.

Clasificación de las maquinas eléctricas.




Una vez visto la clasificación y función de las maquinas eléctricas veamos lo que son las perdidas y los factores adicionales que existen además de las perdidas que también afectan el rendimiento de la maquina eléctrica.

PÉRDIDAS EN MÁQUINAS ELÉCTRICAS

I. Pérdidas

Las mismas laspodemos clasificar de acuerdo a su origen, de acuerdo al siguiente esquema:

a) Pérdidas eléctricas

Las máquinas eléctricas están formadas por circuitos eléctricos y o circuitos magnéticos. Los circuitos eléctricos se realizan mediante conductores de aluminio o cobre, los cuales presentan una resistencia eléctrica, la cual depende del material, su longitud y su sección de acuerdo a lasiguiente expresión:

R = ρ. L/S [Ω. mm2/m]

Siendo: ρ: la resistividad cuyo valor a 20 °C es de 0,017 [Ω. mm2/m] para el cobre y 0,0283 [Ω. mm2/m] para el aluminio.

S: La sección del conductor [mm^2]
L: Longitud del conductor[m]
La resistencia cuando los conductores estántrenzados, es superior debido a que la longitud real de los hilos es mayor que la del cable.

El valor de la resistencia varía con la temperatura de acuerdo a la siguiente expresión:

Rt = R20 (1 + α t)

Siendo:
Rt: La resistencia a la temperatura de trabajo [Ω]
R20: Laresistencia a 20 °C [Ω]
α: Coeficiente de variación de la resistencia con la temperatura, cuyo valor es 0,004.
t: Diferencia de temperatura con respecto a 20 °C

Los valores analizados de resistencia corresponden a mediciones con corriente continua. Si la medición se efectúa con corriente alterna, el valor es un poco superior, debido a lo que seconoce como efecto piel (Skin). La densidad de corriente se incrementa hacia la superficie del conductor, debido a que las líneas de inducción magnética en el interior del conductor, causan una fuerza electromotriz inducida, la cual hace circular una corriente que se opone a la causa que la origina.

Este aumento de la resistencia, depende de la frecuencia de trabajo, siendo su aumentodespreciable para frecuencias industriales (50 Hertz), salvo en conductores de gran sección en las cuales dicho incremento puede ser importante. (Mayor de 500 mm2).


Al circular corriente por los conductores que conforman los circuitos eléctricos de las máquinas, sobre la resistencia óhmica de los mismos se desarrolla potencia que se convierte en calor por efecto “Joule”. Dado que estas potencias nose pueden aprovechar, se las considera como pérdidas que se denomina “pérdidas en el cobre” y cuyo valor se puede obtener como:

pCu = ∑ Ri . ii2

Tomando la sumatoria para tener en cuenta las pérdidas en todos los circuitos que compongan la máquina en cuestión.

b) Pérdidas mecánicas

Este tipo de pérdidas se produce en aquellas máquinas que tienen partes en movimiento, y se deben a:...