Conmutacion

CONMUTACIÓN

Conmutación es el proceso mediante el cual se convierte los voltajes y corrientes de ca en el rotor de una máquina de cd a voltajes y corrientes de cd en sus terminales.

También la conmutación se denomina como el conjunto de fenómenos que acompañan a la inversión del sentido de la corriente en la sección cortocircuitada por una escobilla.

Durante un tiempo t en que lasección cortocircuitada, es decir, mientras sus conductores activos franquean la línea neutra, es decir en esta sección se crea dos fem:

* Una fem de autoinducción ea= L di/dt variando la corriente en el tiempo el valor de I a –I.

* una fem de inducido ei=dф /dt donde фa es un flujo transversal del inducido cortado por laso conductores activos al tiempo t. esta fem se suma a la anterior puesel sentido del flujo transversal es el mismo que el del polo del que procede el conductor como hemos visto anteriormente.

Estas dos fem tienen un efecto desfavorable sin ellas el reparto de las corrientes ia e ib que circulan entre las delgadas correspondientes y las escobillas, se realizarían según las conductancias de las derivaciones, de forma lineal, generando chispas.

En una máquina decorriente continua en funcionamiento se van cortocircuitando momentáneamente las bobinas de inducido situadas bajo las escobillas. Cuando por el devanado del inducido pasa una corriente, en las bobinas cortocircuitadas se produce dos tensiones que deben ser contrarrestadas por una tercera resultante del campo principal, si la conmutación de corriente tiene lugar de forma perfecta.

Tras elcortocircuito de las escobillas, la corriente I de cada una de las espiras toma el sentido opuesto, es decir, que se ha producido la conmutación de la corriente. Cada bobina de corriente tiene una cierta dispersión de inductancia L. Esto da lugar durante la conmutación de corriente a la aparición de la llamada tensión reactiva Er = - L · dl/dt. Esta se opone a toda variación de corriente, y por tanto,dificulta la conmutación de corriente.

Ahora bien, la bobina cortocircuitada se mueve también dentro del campo transversal de inducido, generando en él una f.e.m. Eq si no se han tomado medidas para su eliminación local en la zona de conmutación, como era normal en las máquinas antiguas Eq no sólo frena la conmutación de corriente, sino que, muy al contrario, permite un fuerte aumento de lacorriente en el conductor.

Medidas para mejorar la conmutación

La conmutación se aproxima tanto más a la ideal (reparto lineal de la corriente en a-escobillas y b-escobillas, según las conductancias), cuanto más reducida sea la corriente j producida por las fem ea y ei; para ello se aplican los principios siguientes:

• Hacer las fem ea y ei los más pequeñas posibles:

• Aumentode delgadas del colector

• Aumentado el número de escobillas

• Disminuyendo el flujo transversal, por los métodos vistos para disminuir el la reacción del inducido.

Aumentar la resistencia que se opone a la corriente j

La resistencia del circuito j consta de la resistencia de la sección de conmutación, de las resistencias de las escobillas y de las resistencias de contactoa- escobillas y b-escobillas.

Crear en la sección de conmutación, una fem opuesta a ea+e1

Desplazamiento de las escobillas un adelanto suplementario (en el sentido de rotación) al correspondiente al de la línea neutra en carga, tal que, se produzca en la sección en conmutación una fem de sentido opuesto a la suma de ea y ei.

Polos de conmutación o auxiliares que anulan el flujotrasversal sobre la línea neutra teórica y además produce en la sección de conmutación una fem opuesta a ea.

Reacción de inducido

Las corrientes que atraviesan los devanados del inducido crean un campo magnético cuyo eje es perpendicular al campo magnético principal.

Este campo magnético perturba la distribución trapezoidal que posee el campo principal, siendo dicha perturbación tanto mayor...