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Universidad Nacional
tecnológica del cono sur de Lima

MAQUINAS ELECTRICAS
Ingeniería Electrónica
y Telecomunicaciones
Angel Mendoza P.

MÁQUINA ELÉCTRICA


Una máquina eléctrica es un dispositivo que transforma la energía
eléctrica en otra energía, o bien, en energía eléctrica pero con otra
presentación , pasando esta energía por una etapa de almacenamiento en un
campo magnético

Se clasifican en tres grandes grupos:
– Generadores: transforman energía mecánica en eléctrica
– Motores: transforman energía eléctrica en mecánica
– Transformadores: conservan la forma de la energía pero transforman
sus características.



Una máquina eléctrica tiene un circuito magnético y dos circuitos
eléctricos.

MÁQUINA ELÉCTRICA
De acuerdo a la fuente de tensión quealimente al motor, podemos
realizar la siguiente clasificación:
Motores de corriente directa (DC)
Motores de corriente alterna (AC):
• El Motor Asíncrono o de Inducción
• Motor Síncrono: Imanes Permanentes
Reluctancia variable




Desde una visión mecánica, las máquinas eléctricas se pueden clasificar
en:
Rotativas (Generadores y Motores):
están provistas de partes
giratoriasEstáticas (Transformadores): no disponen de partes móviles

Máquina rotativa
Dispositivo electromagnético
que convierte energía eléctrica
en energía mecánica (Motor)
o energía mecánica en energía
Eléctrica (Generador), a través
de la acción del campo
magnético


Angel Mendoza P.

Maquina estática
I1
V1

I2
V2

El Transformador
Dispositivo
electromecánico
que convierte energíaeléctrica AC
de cierto nivel de voltaje
en energía Eléctrica AC
con otro nivel de voltaje,
pero a una misma
frecuencia
Angel Mendoza P.

¿Por qué se usan
motores y
generadores
eléctricos?
 Porque la electricidad es una fuente
de energía limpia y eficiente, fácil de
controlar y transmitir a grandes
distancias
Angel Mendoza P.

Generación, transporte y
distribución de energíaeléctrica
Transformador
Reductor
10kV

Generación
15-30 kV

Transporte
220 kV
Transformador
Elevador
Distribución
Transformador
Consumo
220 - 440 V

Consumo

Sistema de unidades

Angel Mendoza P.

Angel Mendoza P.

ALGUNOS FACTORES DE
CONVERSIÓN ÚTILES





Multiplicando

Por

Para obtener

L en pulgadas

2.54x10-2

L en metros

F en libras4.448

F en newton

fmm en Gilbert

0.796

fmm en ampere-vuelta

H en oersteds

79.6

H en ampere-vuelta /m

 en líneas ó Maxwell

10-8

 en weber

B en líneas/pulg2

15.50x10-6

B en weber /m2

B en líneas/pulg2

0.155

B en gauss

B en gauss

10-4

B en weber /m2

Materiales magnéticos

En función de la facilidad con que se induzca un campo magnético
enel material al aplicar una excitación externa.

Diamagnéticos
El campo magnético inducido se opone al campo
aplicado.
µr  1 (algo menor)
Cu, Hg, Na, ...
Paramagnéticos
El campo magnético inducido refuerza levemente el
aplicado.
µr  1 (algo mayor)
O, Al, Pt, Mg, ...
Ferromagnéticos
El campo magnético inducido refuerza el aplicado en
varias órdenes de magnitud.
Fe, Co, Ni y algunastierras
raras
Angel Mendoza P.
µr >> 1

Tipos de materiales ferromagnéticos
Materiales para bajas frecuencias
A frecuencias de red (chapa de hierro silicoso, permalloy).
Valor elevado de µr y de Bsat.
Por
Pérdidas por histéresis elevadas.
uso eso se l
i
a ba
0,85 W/Kg. @ 50Hz
jas f mita su
recu
enci
60,0 W/Kg. @ 5kHz
as
Materiales para altas frecuencias
Entre 100kHz y 1MHz(ferritas). Óxidos de metal (Mn y Zn) compactados
Se pierde poca energía en el bucle de histéresis.
Mn-Zn
µr 
Pérd. 
Para fr
ecuen Ni-Zn
µr 
Pérd. 
cias
muy a
ltas

Para frecuencias >1MHz se emplean toroides de polvo de
hierro.
Hierro pulverizado y compactado  Alta resistividad: mínimas
pérdidas por corrientes inducidas.
Alta BSAT ( de 1 a 1,2 T )
Baja permeabilidad r <...