Máquinas DC 2015_2

Máquinas DC
Tensión inducida en armadura
Reacción de armadura

Ing. Christian Vera
cvera@tecsup.edu.pe

Objetivos
Identifica las partes constructivas y las características de
funcionamiento de las máquinas CD.
Realiza pruebas e interpreta los resultados a máquinas síncronas y
transformadores.
Evalúa el rendimiento de la operación de las máquinas síncronas y
de transformadores.
Interpreta yrealiza el conexionado de esquemas eléctricos para la
instalación o ensayo de máquinas síncronas y transformadores.

Clasificación

Fundamentos mecánicos
– Los motores rotan sobre su eje: sentido horario, sentido antihorario.
– Para la velocidad se utiliza los siguientes términos:

• Estas se relacionan de la siguiente manera

• La aceleración angular

Fundamentos mecánicos
• Torque
– Producto de lafuerza aplicada al objeto por la distancia
entre la línea de acción de fuerza y el eje de rotación.

El torque se mide en Newtons Metro
(N.m) o en kilogramo metro (Kg.m)

Máquinas DC

Principales características
•
•
•
•

Fácil control de velocidad
Fabricación cara
Cuidados en el arranque
Aplicación: generadores, motores

Principio de funcionamiento
• Inducción electromagnética
– Conductor delongitud L se desplaza a una velocidad v
en un campo magnético uniforme B. La fem inducida en
el conductor será:

Generalidades
• La máquina DC consta de dos devanados alimentados con
C.C.: uno llamado inductor que está en el estator y otro
llamado inducido que está en el rotor.
• Para el funcionamiento como motor, ambos devanados
están alimentados con C.C. En el caso de funcionamiento
comogenerador se alimenta el inducido con C.C y se
obtiene la fem por el inductor (tensión continua).
• Su funcionamiento se basa en la existencia de un
mecanismo llamado colector que convierte las magnitudes
variables generadas o aplicadas a la máquina en
magnitudes constantes.
• Se utiliza en tracción eléctrica (tranvías, trenes, etc.) y en
accionamientos donde se precisa un control de velocidad.
• Estánen desuso debido a su complejo mantenimiento.

Partes de una máquina DC
1.
2.
3.
4.

Carcasa
Núcleo polar
Expansión polar
Núcleo del polo
auxiliar o de
conmutación
5. Núcleo del inducido
6. Arrollamiento de
inducido
7. Arrollamiento de
excitación
8. Arrollamiento de
conmutación
9. Colector
10.11 Escobillas

1
2
8

10

9

3
6
11

5

4

7

Partes de una máquina DC
• Estator
Carcasa: estructura quesoporta a las demás partes. También tiene
por función conducir el flujo magnético de un polo a otro.
Polos principales: constituye un núcleo magnético, formado por un
conjunto de chapas laminadas. Tiene por función producir el flujo
magnético. Sus extremidades son mas largas y constituyen las
zapatas polares.
Devanado principal de campo: bobinado sobre el polo de
excitación principal. Alimentadoen CC y establece así un campo
magnético continuo en el tiempo.

Partes de una máquina DC
• Estator
Devanado principal de campo
Bobina shunt
– Compuesta de muchas espiras de alambre delgado.
Bobina serie
– Compuesta de pocas espiras de alambre grueso.

Partes de una máquina DC
• Estator
Polos auxiliares o de conmutación: son alojados en la región
entre los polos y constituidos por un conjunto dechapas laminadas.
Devanado de conmutación: son recorridos por la corriente de
armadura, siendo conectados en serie con este. Tiene por función
facilitar la conmutación y evitar el aparecimiento de centellamento
en el conmutador.
Devanado de compensación: alojado sobre el polo principal.
Tiene por función neutralizar la reacción de armadura reforzando el
campo principal. Sólo lo llevan lasmáquinas de gran potencia.

Partes de una máquina DC
• Estator
Polos auxiliares o de conmutación
Devanado de conmutación
Devanado de compensación

Partes de una máquina DC
• Estator
– Conjunto porta escobas:
estructura mecánica que
aloja las escobas. Las
escobas son constituidas
de material conductor y
deslizan
sobre
el
conmutador cuando este
gira. Las escobas también
conectan el circuito externo
de...