Sistemas en aeronaves

U N I D A D II

GENERADORES DE CORRIENTE DIRECTA Y CORRIENTE ALTERNA.

1.- ¿Que es un generador de corriente continua?

Son maquinas que convierten energía mecánica en energía eléctrica de corriente continua.

2.- ¿Cuales son las ecuaciones que determinan el comportamiento de una maquina de corriente directa lineal?
Para encender esta maquina se cierra el interruptor entoncesempieza a fluir una corriente en la varilla que se expresa con la ley de voltaje de Kirchhoff. Puesto que la varilla esta en reposo al comienzo eind = 0 entonces i = VBR. Esta corriente fluye abajo a través de la varilla que atraviesa la carrilera pero una corriente que fluye a través de un alambre en presencia de un campo magnético induce una fuerza en el alambre Find = i/B a la derecha.
Por latanto la varilla se acelera hacia la derecha según la ley de Newton. Cuando la velocidad de la varilla comienza a aumentar se origina un voltaje a través de ella que se expresa de la siguiente forma: eind = vBl positivo hacia arriba.
Ahora este voltaje reduce la corriente que fluye por la varilla pues por la ley del voltaje de Kirchhoff:

Mientras que eind aumenta, la corriente i disminuye

3.-Explicar el funcionamiento de la maquina de CD lineal de acuerdo con las ecuaciones básicas
Su comportamiento está determinado por 4 ecuaciones fundamentales:

* 1)Ecuación para la fuerza en un alambre en presencia de un campo magnético:

En donde:
F= fuerza en el alambre
i= Corriente que fluye en el alambre
l= Longitud del alambre, en dirección del flujo de corriente
B= Vector dedensidad de flujo magnético

* 2) Ecuación para el voltaje inducido en un alambre que se mueve en un campo magnético

En donde:
eind= voltaje inducido en el alambre
v= Velocidad del alambre
B= Vector de densidad de flujo magnético
l= longitud del conductor en el campo magnético

* 3) Ley de voltaje de Kirchhoff para esta máquina

* 4) Ley de Newton para la varilla atravesada en lacarrilera

4.- ¿Cual es el funcionamiento del motor de c.c. tomando como modelo la maquina lineal?
Una fuerza Fcarga aplicada en sentido contrario a la dirección del movimiento causa una fuerza neta Fneta opuesta a la dirección del movimiento
La aceleración resultante a = Fneta/m es negativa y por consiguiente la varilla se desacelera (v sentido hacia abajo).
El voltaje eind = v BI baja ypor la tanto i = (VB – eind )/R aumenta
La fuerza inducida Find = i / B aumenta hasta una velocidad menor v
Una cantidad de potencia eléctrica igual a eind se convierte ahora en potencia mecánica igual a Findv y la maquina esta actuando como motor.

5.- ¿Cual es el funcionamiento del generador de c.c. tomando como base la maquina lineal?
Una fuerza Fapl se aplica en la dirección delmovimiento Fneta esta en la misma dirección
La aceleración a = Fneta/m es positiva por lo cual la varilla se acelera
El voltaje eind = v Bl aumenta y por tanto i = (eind - VB), R también aumenta
La fuerza inducida Find = ilB) aumenta hasta que a una mayor velocidad v
Una cantidad de potencia mecánica igual a Findv esta convirtiéndose ahora en potencia eléctrica eindi y la maquina esta actuando comogenerador.

6.-Explicar como se produce la fem inducida en una espira en una maquina de cd e indicar cual es su expresión?
Sabemos que se produce f.e.m. cuando hay variación del flujo con respecto al tiempo: en cada vuelta el rotor corta el flujo de cada polo de manera que si la maquina tiene P polos la f.e.m. será P veces mayor. .
Si el motor gira a razón de n revoluciones por minuto cadavuelta tendrá un tiempo dt = I/n min; dt = 60/n (para convertir en s).
Sea Z el numero de conductores activos en el rotor. En la practica no es posible sumar las fems de todos los conductores repartidos en la periferia del rotor, ya que se forman ramas en paralelo. Llamando “a” el numero de ramas en paralelo la exp, queda:

7. De acuerdo a los voltajes de alimentación. ¿Como se energiza un...