Manual De Prácticas Para Máquinas Sincrónicas Y De CD 3KF K
Páginas: 63 (15682 palabras)
Publicado: 5 de octubre de 2015
Práctica # 1: Motor y generador elemental.
Objetivo:
El alumno identificará las partes componentes de un motor-generador elemental y comprobará la acción motor y la acción generador.
Introducción:
Considérese el caso de la figura #1 como un generador elemental, formado por un solo conductor que se mueve linealmente mediante alguna máquina en dirección hacia arriba, dentro de un campomagnético producido por un par de imanes permanentes. Faraday descubrió que debido al movimiento relativo entre el conductor y el campo se generaba un voltaje, al cual llamó voltaje “inducido”, ya que no existía un contacto físico entre el conductor y el campo. A este principio también se le llama “acción generador”.
La magnitud del voltaje (fuerza electromotriz) inducido está dado porlas siguientes expresiones:
(Sistema Inglés) E = (Blv sen θ) x 10-8 volts
(Sistema Internacional) E = Blv sen θ volts
Donde:
B es la densidad de flujo en Maxwells / pulgada2 o en Webers / m2
l es la longitud activa del conductor en pulgadas o en metros
v es la velocidad lineal relativa en pulgadas / s o en metros / s
θ es el ángulo que se forma entre B y v, tomando a B comoreferencia
E es el voltaje inducido (fem inducida)
El sentido de la fuerza electromotriz (fem) inducida se puede determinar por medio de la regla de Fleming de la mano derecha, de la siguiente manera:
Con los dedos índice, pulgar y medio de la mano derecha extendidos, colocados perpendicularmente entre sí, se forma un sistema de coordenadas cartesianas de tres ejes. Si se apunta con el dedo índice enel sentido del campo magnético, con el dedo pulgar en el sentido del movimiento producido por la fuerza externa aplicada al conductor, entonces el dedo medio dará tanto el sentido de la fuerza electromotriz inducida como el sentido de la corriente inducida.
Sin embargo, este tipo de generador no es práctico debido a varias razones, una de ellas es el movimiento lineal que necesita. Losprimomotores comerciales como la máquina de vapor, producen movimiento giratorio o rotatorio a los generadores comerciales, por tal motivo, se sustituye el generador elemental de la figura #1 que contiene un solo conductor por uno que contenga una espira que pueda girar sobre su eje, tal como se muestra en la figura #2.
En la práctica, los generadores contienen muchas espiras formandobobinas interconectadas así como un mayor número de polos. En este caso, la fem total promedio (Eg) inducida entre escobillas está dada por:
(Sistema Inglés) Eg = (ΦZSP/60a) x 10-8 Volts
(Sistema Internacional) Eg = ΦZωP/2πa Volts
Donde:
Φ es el flujo por polo en Maxwells o en Webers
Z es el número total de conductores en la armadura (el doble de espiras)
S es la velocidad en RPM
P es elnúmero de polos
a es el número de trayectorias en paralelo en la armadura
ω es la velocidad angular en radianes / segundo
Por otra parte, si un conductor está dentro de un campo magnético, y si se aplica un voltaje al conductor de modo que pase una corriente a través de él, se desarrollará una fuerza de origen electromagnético y el conductor tenderá a moverse con respecto al campo, o viceversa. Aeste principio también se le denomina “acción motor”. Este caso se muestra en la figura #3:
El sentido de la fuerza se determina por medio de la regla de la mano izquierda, aplicada de la siguiente manera:
Con los dedos índice, pulgar y medio de la mano izquierda extendidos, colocados perpendicularmente entre sí, se forma un sistema de coordenadas cartesianas de tres ejes. Si seapunta con el dedo índice en el sentido del campo magnético, con el dedo medio en el sentido de la corriente aplicada, entonces el dedo pulgar dará el sentido de la fuerza electromagnética resultante sobre el conductor.
La magnitud de la fuerza (F) se determina por medio de las siguientes relaciones:
(Sistema inglés) F = (Bil / 1.13) x 10-7 Libras
(Sistema internacional) F = Bil Newtons...
Objetivo:
El alumno identificará las partes componentes de un motor-generador elemental y comprobará la acción motor y la acción generador.
Introducción:
Considérese el caso de la figura #1 como un generador elemental, formado por un solo conductor que se mueve linealmente mediante alguna máquina en dirección hacia arriba, dentro de un campomagnético producido por un par de imanes permanentes. Faraday descubrió que debido al movimiento relativo entre el conductor y el campo se generaba un voltaje, al cual llamó voltaje “inducido”, ya que no existía un contacto físico entre el conductor y el campo. A este principio también se le llama “acción generador”.
La magnitud del voltaje (fuerza electromotriz) inducido está dado porlas siguientes expresiones:
(Sistema Inglés) E = (Blv sen θ) x 10-8 volts
(Sistema Internacional) E = Blv sen θ volts
Donde:
B es la densidad de flujo en Maxwells / pulgada2 o en Webers / m2
l es la longitud activa del conductor en pulgadas o en metros
v es la velocidad lineal relativa en pulgadas / s o en metros / s
θ es el ángulo que se forma entre B y v, tomando a B comoreferencia
E es el voltaje inducido (fem inducida)
El sentido de la fuerza electromotriz (fem) inducida se puede determinar por medio de la regla de Fleming de la mano derecha, de la siguiente manera:
Con los dedos índice, pulgar y medio de la mano derecha extendidos, colocados perpendicularmente entre sí, se forma un sistema de coordenadas cartesianas de tres ejes. Si se apunta con el dedo índice enel sentido del campo magnético, con el dedo pulgar en el sentido del movimiento producido por la fuerza externa aplicada al conductor, entonces el dedo medio dará tanto el sentido de la fuerza electromotriz inducida como el sentido de la corriente inducida.
Sin embargo, este tipo de generador no es práctico debido a varias razones, una de ellas es el movimiento lineal que necesita. Losprimomotores comerciales como la máquina de vapor, producen movimiento giratorio o rotatorio a los generadores comerciales, por tal motivo, se sustituye el generador elemental de la figura #1 que contiene un solo conductor por uno que contenga una espira que pueda girar sobre su eje, tal como se muestra en la figura #2.
En la práctica, los generadores contienen muchas espiras formandobobinas interconectadas así como un mayor número de polos. En este caso, la fem total promedio (Eg) inducida entre escobillas está dada por:
(Sistema Inglés) Eg = (ΦZSP/60a) x 10-8 Volts
(Sistema Internacional) Eg = ΦZωP/2πa Volts
Donde:
Φ es el flujo por polo en Maxwells o en Webers
Z es el número total de conductores en la armadura (el doble de espiras)
S es la velocidad en RPM
P es elnúmero de polos
a es el número de trayectorias en paralelo en la armadura
ω es la velocidad angular en radianes / segundo
Por otra parte, si un conductor está dentro de un campo magnético, y si se aplica un voltaje al conductor de modo que pase una corriente a través de él, se desarrollará una fuerza de origen electromagnético y el conductor tenderá a moverse con respecto al campo, o viceversa. Aeste principio también se le denomina “acción motor”. Este caso se muestra en la figura #3:
El sentido de la fuerza se determina por medio de la regla de la mano izquierda, aplicada de la siguiente manera:
Con los dedos índice, pulgar y medio de la mano izquierda extendidos, colocados perpendicularmente entre sí, se forma un sistema de coordenadas cartesianas de tres ejes. Si seapunta con el dedo índice en el sentido del campo magnético, con el dedo medio en el sentido de la corriente aplicada, entonces el dedo pulgar dará el sentido de la fuerza electromagnética resultante sobre el conductor.
La magnitud de la fuerza (F) se determina por medio de las siguientes relaciones:
(Sistema inglés) F = (Bil / 1.13) x 10-7 Libras
(Sistema internacional) F = Bil Newtons...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.