Preguntas Clasicas Maquinas

| Electricidad

Preguntas frecuentes sobre máquinas eléctricas
Elaborada por Santiago Ríos Jaramillo

¿Qué es conmutación? ¿Cómo puede convertir un conmutador voltajes ac del inducido de la máquina a voltajes dc en sus terminales?
La conmutación es el conjunto de fenómenos que acompañan a la inversión del sentido de la corriente en la sección cortocircuitada por una escobilla. Durante eltiempo t en que la sección esta cortocircuitada, es decir, mientras sus conductores activos franquean la línea neutra, en dicha sección se crean dos fem:
 Una fem de autoinducción

Las máquinas dc tienen una salida dc sólo porque existe un mecanismo que convierte los voltajes ac internos en voltajes dc en sus terminales. Puesto que este mecanismo se denomina conmutador, la maquinaria dc seconoce también como maquinaria de colectar o conmutada.

¿Qué es reacción del inducido? ¿Cómo afecta la operación de una máquina dc?
Cuando la dinamo está en carga el flujo del inductor se distorsiona debido al flujo magnético creado por la corriente del inducido, el cual es perpendicular al flujo magnético principal creado por los polos inductores ɸp.
Campo magnético del inductor +

 Una fem deinducción ei= dɸ/dt don-

po t, del valor I a –I.

ea=L di/ dt variando la corriente i en el tiem-

Aunque aparentemente el flujo principal ɸp no varía, pues se reduce en los cuernos de entrada pero aumenta en los cuernos de salida, e realidad el flujo principal disminuye pues la distorsión de del mismo aumenta su recorrido, es decir su reluctancia magnética, se crea saturación de loscuernos polares y además aumentan las fugas magnéticas, coadyugando todo ello en la disminución de ɸp y disminuyendo por tanto la fem en carga Ec respecto a la fem en vacio EV. Este fenómeno se conoce con el nombre de reacción magnética en el inducido. (figura 1)

ɛ= Ev-Ec= KN(ɸv-ɸc)
Campo magnético del inducido +

de ɸ es el flujo transversal del inducido cortado por laso conductores activos enel tiempo t. Esta fem se suma a la anterior pues el sentido del flujo transversal es el mismo que el del polo del que procede el conductor como hemos visto anteriormente.

N

S

N

S

Estas dos fem tienen un efecto desfavorable. Sin ellas el reparto de las corrientes Ia e Ib que circulan entre las delgas correspondientes y las escobillas, se realizaría según las conductancias de lasderivaciones, de forma lineal, pero debido a estas dos fem, el reparto no es lineal, generando chispas.
+I Real Lineal 0 t/2 t

-

-

Campo magnético resultante +

N

S

-

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A consecuencia de la reacción del inducido la línea neutra (línea que une los conductores que no producen fem) en carga, adelanta respecto del sentido de giro un ángulo a, tomada comoreferencia la línea neutra en vacío: (figura 2)
Linea neutra en vacío α + Linea neutra en carga

miento (pues se ha de aumentar la corriente de excitación para compensar el efecto anterior, disminuye el rendimiento)  Crea peligro de chispas en el colector  Aumenta las dificultades para realizar una buena conmutación.

cortocircuitados por las escobillas, algunas veces llamado golpe inductivo.Para entender este problema véase la figura 3 Esta figura representa una serie de delgas y los conductores conectados entre ellas. Asumiendo que la corriente en la escobilla es 400 A, la corriente en cada conductor (bobina) es de 200 A. Note que cuando una delga es cortocircuitada con otra (esto sucede cuando la corriente la delgas) dos tiemb c d

Explique el problema del voltaje L di en losconductores de badt jo conmutación di El problema del voltaje L dt es generado en los segmentos del colector,
a

N

S

200 A

200 A

?

200 A 400 A

200 A

figura 2.

-

Dirección de colector de movimiento a b

c

d

Inconvenientes de la reacción del inducido.
 Disminuye la fem en carga Ec.  Disminuye indirectamente el rendifigura 3.

200 A

200 A

200 A

200 A...