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Las máquinas DC son generadores que convierten energía mecánica en energía eléctrica DC y motores que convierten energía eléctrica DC en energía mecánica. La mayoría de las máquinas DC son semejantes a las máquinas AC porque tienen voltajes y corrientes AC dentro de ellas; las máquinas DC tienen una salida DC sólo porque existe un mecanismoque convierte los voltajes AC internos en voltajes DC en sus terminales. Puesto que este mecanismo se denomina conmutador, la máquina DC se conoce también como máquina de colector o conmutada.
La estructura física de la máquina consta de dos partes: el estator o parte estacionaria de la máquina y el rotor o parte rotante de la máquina. La parte estacionaria de la máquina consta de una estructuraque proporciona el soporte físico y las piezas polares, las cuales se proyectan hacia dentro y proveen el camino para el flujo magnético en la máquina. Los extremos de las piezas polares cercanos al rotor se extienden hacia fuera, sobre la superficie del rotor, para distribuir el flujo uniformemente sobre la superficie del rotor. Estos extremos son llamados zapatas polares. La superficie expuestade una zapata polar se llama cara polar y la distancia entre la cara polar y el rotor se llama entrehierro.
En una máquina hay dos devanados principales: los devanados inducidos (armadura) y los devanados de campo. Los devanados de campo están definidos como aquellos que producen el flujo magnético principal en la máquina. En una máquina de CC, los devanados del inducido están localizados en elrotor y los devanados de campo están localizados en el estator.
En la figura 1 el arrollamiento del inducido es tipo anillo, que hoy en día ya no se emplea por el poco aprovechamiento que se obtiene del cobre. En la actualidad, los arrollamientos son en tambor, disponiendo ambos lados activos de las espiras en las generatrices externas del apilamiento del rotor. Los devanados de las máquinas decorriente continua son cerrados, lo cual indica que el bobinado se cierra sobre sí mismo de principio a fin. Los devanados pueden ser imbricados y ondulados, dependiendo de si se cruzan o no las partes de la observadas desde el lado del colector.
En la figura 1 se observan las partes principales de una máquina de corriente continua.
Figura1 Partes constitutivas de la máquina de C.C.
1- Culata2- Núcleo Polar
3- Zapata polar
4- Polo auxiliar
5- Polo auxiliar
6- Inducido
7- Devanado del inducido
8- Devanado de excitación
9- Devanado de los polos auxiliares
10- Colector de delgas
11- Escobilla
12- Escobilla
13- Pies de la máquina
A continuación se presenta una descripción de las partes más importantes de la máquina:
Polos Principales. El polo principal viene dado en la figura1. Este consta del núcleo polar (inductor) armado de chapas de acero. Por el lado que se encuentra frente al inducido, se tiene la zapata polar que sirve para facilitar el paso del flujo magnético a través del espacio de aire. En el núcleo polar va colocada la bobina de excitación, por la cual pasa corriente continua. La bobina se arrolla al armazón hecho bien de chapa de acero de 1-2 mm. Paramejorar el enfriamiento, la bobina se divide por su altura en dos o varias partes, entre las cuales se dejan canales de ventilación de suficiente anchura. La sujeción de los polos al armazón se realiza con la ayuda de pernos.
Figura 2 Corte transversal de un polo principal
Las partes constitutivas se enumeran a continuación:
1- Bobina de excitación
2- Armazón
3- Pernos
4- Armazón
5- Núcleo6- Zapata
Polos Auxiliares. El polo auxiliar así como el principal, consta del núcleo polar que termina con la zapata polar, también consta de la bobina que va colocada en el núcleo. Los polos auxiliares se instalan estrictamente por la mitad entre los polos principales y van empernados al armazón. Generalmente los polos auxiliares se fabrican de forma maciza, pero en las máquinas que...
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