Generadores De Corriente Continua

GENERADORES DE CORRIENTE DIRECTA

INTRODUCCION
Los generadores de corriente directa (C.D.) no son en la actualidad usados tan ampliamente, como alguna vez lo fueron, como una maquina diseñada para el propósito de producir corriente directa su uso está limitado a un número determinado de aplicaciones. Estas aplicaciones son muy variadas, por ejemplo, para equipo de prueba, para algunaslocomotoras diesel-eléctricas, aviación militar y otros vehículos. Uno de sus usos mas frecuentes es sin duda, actuar como freno eléctrico, es un asunto relativamente sencillo convertir un accionamiento de C.D. como motor, a un generador, y de esta manera producir una acción de frenado muy flexible.
Tiene también un uso adicional muy útil, que es proporcionar una forma directa y confortable deintroducción al estudio de las maquinas eléctricas
La generación de una Fuerza Electromotriz (FEM) en cualquier sistema de conductores se puede relacionar con uno o dos de las relaciones axiomáticas establecidas por Michael Faraday:

E= N dϕdt ó E= N ΔϕΔt
Y también
e = B l v
Esto es: siempre que el flujo eslabonado con un circuito cambia, produce una FEM en elcircuito, que es proporcional al índice de cambio de los eslabonamientos de flujo. Si la expresión es para la ecuación e = B l v, la FEM inducida es proporcional al índice a la cual un conductor es cortado en flujo magnético.
Estas ecuaciones se pueden resumir en los diagramas de las siguientes figuras, donde A se tiene un conductor que se mueve perpendicular a través del campo, mostrado enperspectiva en B la ecuación E= N ΔϕΔt se muestra en las figuras C y D, en la medida que la bobina gira en C, se observa en D que el flujo cortante se incrementa al moverse de la posición 1 a la 2.

Los fundamentos para la generación de una FEM esta establecidos como un grupo de conductores o espiras que giran en un campo magnético. Para la FEM generada es útil tener contactos deslizantes para llegarla FEM a un circuito estático externo. Para un conductor de velocidad periférica v a cualquier ángulo θ la velocidad perpendicular al flujo es V sen θ esto produce una FEM en la espira (dos conductores) de: e =2 B l v sen θ.

Como: B, l y v son constantes, E= B l v, entonces e= sen θ
Dónde: E=2 B l v y ocurre cuando θ=90° y θ=270° el voltaje generado es alterno. Dos conductores podrían noser suficientes para proporcionar una adecuada salida a la FEM, pero la ecuación:
e = B l v
Da todos los parámetros requeridos para un buen voltaje de salida
La FEM puede incrementar aumentando una, dos o las tres cantidades, cada una tiene sus limitaciones, la velocidad (v) se puede aumentar dentro de ciertas restricciones de nivel de ruido, fricción, vibración, etc., el flujo (B) depende delentrehierro necesario para la rotación de la bobina, entre mayor es el entrehierro menor la densidad de flujo, la longitud física de la máquina, determina la longitud del conductor (l ).

Obsérvese que el voltaje producido en la parte rotatoria (armadura) es de polaridad alterna, en general el voltaje producido en todas las armaduras giratorias es un voltaje alterno.
Debido a que losgeneradores de C.D. deben producir C.D. en lugar de C.A. se usa un dispositivo para cambiar el voltaje alterno en voltaje de C.D. antes de salir del generador. Esto lo realiza el CONMUTADOR, está construido de un anillo de cobre seccionado en segmentos con material aislante entre estos segmentos, las escobillas se deslizan sobre los segmentos del conmutador, llevando la potencia fuera del circuito.

Elconmutador permite obtener la polaridad apropiada cada vez que la espira paralela corta el flujo de los polos norte y Sur, esta secuencia durante la rotación permite formar las ondas de voltaje, como se muestra en la secuencia.

Se debe obsrevar que durante estos 360° de rotación de la espira , la polaridad permanece igual para ambas mitades de la fomra de onda , a esto se le conoce como el...