PROCESO DE CONMUTACION DE UNA MAQUINA DE CC

 I.P.N.
Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Materia: Conversión de la Energía I.
Grupo: 4EM6
Profesor: Ing. Javier Castro López
Nombre alumno: Méndez Escamilla Luis Eduardo.

OBSERVACIONES:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

“PROCESO DE CONMUTACIÓN DE UN GENERADOR DE C.C.”
PROCESO DE CONMUTACIÓN.
La conmutación es el proceso por medio del cual se convierten los voltajes y las corrientes de c.a. del inducido de una máquina de c.c., en voltajes ycorrientes de c.c. en sus terminales. Es la parte más crítica en el diseño y funcionamiento de cualquier máquina de c.c.


La figura 1, muestra esquemáticamente una máquina de c.c. a la que se ha agregado el conmutador, escobillas y conexiones de las bobinas a los segmentos del conmutador. El conmutador está representado por el anillo de segmentos en el centro de la figura. Los segmentos están aisladosentre sí y del eje. Las escobillas se muestran montadas sobre el interior del conmutador. En realidad las escobillas se conectan normalmente en la superficie externa. Las bobinas se muestran en un corte transversal, y las corrientes están indicadas por puntos y cruces. Mediante arcos circulares se indican las conexiones de las bobinas con los segmentos del conmutador.
En la figura las escobillasestán en contacto con los segmentos 1 y 7 del conmutador y de acuerdo con el devanado, las corrientes que entran se dividen en dos trayectorias, cada una con la misma corriente. La primera trayectoria con el interior de la bobina en la ranura “1”, termina en la escobilla con el segmento del colector “7”. Al producirse un giro (contra los punteros del reloj) en media delga, la bobina alojada en laranura “1”, queda perpendicular al campo y la corriente en ella es cero, (queda cortocircuitada por la escobilla).
Para la máquina mostrada en la figura, las bobinas 1 y 7 quedan cortocircuitadas por las escobillas y en estas condiciones, no se afecta al eje del campo magnético de la armadura. Al girar en media delga nuevamente, se tiene la condición anterior y el eje magnético de la armadura semantiene inalterado.
Durante el instante en que las escobillas cortocircuitan las delgas, se produce el fenómeno de la conmutación, es decir, se produce la inversión del sentido de la corriente en las bobinas que están siendo cortocircuitadas. Este cambio de sentido de la corriente es alineal, lo que produce un chisporroteo en los bordes que desgastan las escobillas, las delgas y el aislamientoentre ellas.
Una idealización a que se recurre a menudo, es la suposición de una conmutación lineal, bajo esta consideración la forma de onda en cualquier bobina tiene una forma trapezoidal, como se muestra en la figura 2.


Uno de los factores limitantes más importantes para un funcionamiento satisfactorio de una máquina de c.c. es su capacidad de transmitir la corriente de armadura necesaria, pormedio de conmutación de escobillas, sin chisporroteo y sin demasiadas pérdidas locales ni calentamiento de escobillas y conmutador. El chisporroteo ocasiona ennegrecimiento destructor, picaduras y desgaste tanto del conmutador como de las escobillas, condiciones que empeoran rápidamente y queman el cobre y el carbón. Se puede originar debido a malas condiciones mecánicas, como vibraciones de lasescobillas o por un conmutador áspero y con desgaste disparejo, o bien, como en cualquier problema de conmutación, por las condiciones eléctricas. Estas últimas se ven seriamente influidas por la fuerza magneto motriz (f.m.m.) de armadura y la onda de flujo resultante.
La bobina cortocircuitada, en el proceso de conmutación, constituye un circuito inductivo con resistencias de valor variable con...