Electricidad

Introducción
Una máquina eléctrica es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en otra energía, o bien, en energía eléctrica pero con una presentación distinta, pasando esta energía por una etapa de almacenamiento en un campo magnético.
Se clasifican en tres grandes grupos:
a) Generadores: transforman la energía mecánica en eléctrica.
b) Motores: transforman la energíamecánica en eléctrica; (de corriente continua o alterna).
c) Transformadores: conservan la energía pero la transforman.
Una máquina eléctrica tiene un circuito magnético y dos circuitos eléctricos. Normalmente uno de los circuitos eléctricos se llama excitación, porque al ser recorrido por una corriente eléctrica produce las ampervueltas necesarias para crear el flujo establecido en el conjunto de lamáquina.
Desde una visión mecánica, las máquinas eléctricas se pueden clasificar en:
1. Generadores y Motores (máquinas rotativas)
2. Transformadores (máquinas estáticas)
Las rotativas están provistas de partes giratorias, como las dinamos, alternadores, motores. Las estáticas no disponen de partes móviles.


Potencia de las máquinas eléctricas.
Es la energía desarrollada en launidad de tiempo. La potencia de un motor es la que se suministra por su eje. Una dinamo absorbe energía mecánica y suministra energía eléctrica, y un motor absorbe energía eléctrica y suministra energía mecánica.
La potencia que da una máquina en un instante determinado depende de las condiciones externas a ella; en una dinamo del circuito exterior de utilización y en un motor de la resistenciamecánica de los mecanismos que mueve.
Entre todos los valores de potencia posibles hay uno que da las características de la máquina, es la potencia nominal, que se define como la que puede suministrar sin que la temperatura llegue a los límites admitidos por los materiales aislantes empleados. Cuando la máquina trabaja en esta potencia se dice que está a plena carga. Cuando una máquina trabaja durantebreves instantes a una potencia superior a la nominal se dice que está trabajando en sobrecarga.



Clasificación según el servicio.
Es importante conocer la clase de servicio a la que estará sometida una máquina:
a) Servicio continuo: Corresponde a una carga constante durante un tiempo suficientemente largo como para que la temperatura llegue a estabilizarse.
b) Servicio continuovariable: Se da en máquinas que trabajan constantemente pero en las que el régimen de carga varía de un momento a otro.
c) Servicio intermitente: Los tiempos de trabajo están separados por tiempos de reposo.
d) Servicio uni-horario: La máquina está una hora en marcha a un régimen constante superior al continuo, pero no llega a alcanzar la temperatura que ponga en peligro los materialesaislantes (la temperatura no llega a estabilizarse).



Rendimiento.
Relación entre la potencia útil y la potencia absorbida, expresado en %
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Máquinas eléctricas rotativas.
Muchos dispositivos pueden convertir energía eléctrica a mecánica y viceversa. La estructura de estos dispositivos puede ser diferente, dependiendo de las funciones que realicen. Algunos dispositivos son usadospara conversión continua de energía, y son conocidos como motores y generadores.
Un dispositivo electromecánico de conversión de energía es esencialmente un medio de transferencia entre un lado de entrada y uno de salida, como lo muestra la figura 1.





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Figura 1: (a) motor, (b) generador.


Flujos de potencia y pérdidas.
 Un sistema electromecánico de conversión tiene trespartes esenciales: 1) Un sistema eléctrico. 2) Un sistema mecánico. 3) Un campo que los une.
 Las pérdidas las podemos clasificar dentro de las siguientes categorías:
A.- Pérdidas en el cobre de los devanados (rotor y estator): son las que se dan por calentamiento debido a la resistencia de los conductores del rotor y del estator:  P=I2R.
B.- Pérdidas en el núcleo: se deben a la histéresis y a...