Principio De Funcionamiento

Motor – Generador de C.C.

Integrantes

• Martínez Argueta Cinthia Carolina

• Medina González Brenda Edith

• Ramírez Magaña Raúl

• Ruíz Mendoza Alfredo

• Santos Méndez José Dario

• La máquina de c.c. puede operar físicamente como motor o como generador; solo es una cuestión de la dirección del flujo de potencia que circule a través de la máquina.

• Para el principio de generación de la f.e.m. en las espiras del rotor, se va a considerar el inducido en forma de anillo. Este devanado al girar el rotor, se induce una f.e.m. en los conductores dispuestos en la cara exterior del núcleo al ser cortados por el flujo del estator.

• El sentido de la f.e.m. de los conductores debajo del polo norte son de signo contrario a la de los conductores debajo del polo sur.

• Para utilizar la f.e.m. del inducido y llevarla a un circuito exterior se han de conectar unas escobillas de una salida A y otra B, situadas en el eje transversal de los polos para que puedan aprovechar la máxima f.e.m. del devanado.

Imbricado simple

En los inducidos en anillo y también en los que llevan un devanado imbricado simple el numero de circuitos derivados coincide con el de polos.

Si se denomina 2p el numero de polos y 2c el numero de circuitos derivados o ramas en paralelo, se tendrá:

2c=2p

Ondulado simple

En los devanados simple, el numero de

circuitos derivados es siempre igual a 2, sea cual sea el numero de polos de la maquina, es decir:

2c=2

F.E.M del inducido

Para calcular la f.e.m. producida en el inducido de una maquina de c.c. debe tenerse en cuenta que en cada bobina del enrollamiento se obtiene una f.e.m alterna, de tal forma que en un semiperiodo de la misma el flujo concatenado varia entre los limites –Φ y +Φ (flujos de los polos).

• En consecuencia, el valor medio de la f.e.m. obtenida en la bobina en el tiempo mencionado será:

donde T indica el el periodo de la corriente; y la frecuencia de la tensión va ligada al numero de polos 2p y a la velocidad de rotación n en r.p.m por aceleración:

f=np/60.

La f.e.m media de una espira del inducido sera:

Emed=4Φ*f; Emed=4Φ*(pn/60).

Las escobillas de la maquina recogen las f.e.m.s inducidas en las distintas bobinas durante un semiperiodo, la f.e.m resultante en el inducido será igual a la suma de las f.e.m.s medias de las distintas bobinas que componen cada rama en paralelo del devanado.

• Si el devanado consta de Z conductores que forman Z/2 bobinas y esta dividido por las escobillas en 2c circuitos derivados, se tendrán en cada rama Z/4c bobinas conectadas en serie, y tomando en cuenta la f.e.m. media de la espira se obtiene:

E=(n/60)*ZΦ*(p/c)=KEnΦ

En la cual KE=(Z*p/60*c) es una constante determinada para cada maquina. De esto se deduce que la f.e.m puede regularse variando la velocidad del rotor o cambiando el flujo inductor mediante el ajuste de la corriente de excitación de los polos.

f.e.m

Movimiento del rotor

Energía mecánica

Circuito

exterior

corriente

inducido

Dinamos o generador

es

Carga eléctri

ca

Motores

Giro de la máquina

Flujo del inductor

Corrientes del

inducido

Red de c.c.

f.e.m

Reacción en el rotor

Opuesta al

sentido de la

corriente

Generador

c.c.

Motor

Conductores del

inducido

resistente

Energía eléctrica

rotor

Par electromagnét

ico

Energía mecánic

a

Energía eléctrica

Energía mecánic

a

Máquina de c.c. funcionando como Generador

Maquina de c.c. funcionando como Motor

Para que la máquina de c.c. funcione como motor, se debe aplicar una tensión de c.c. De alimentación al inducido, que provoca una corriente de circulación por los conductores del devanado.

La f.e.m. engendrada se opone a la corriente que circula por los conductores y por ello recibe el nombre de fuerza contraelectromotriz.

El movimiento del motor se mantendrá tanto que :

par electromagnético de rotación > par resistente ejercido por la carga en el árbol de la

máquina

Ejemplo de aplicación Una máquina de corriente continua de 8 polos tiene un inducido bobinado con un arrollamiento imbricado de 960 conductores. El flujo por polo es de 40 mWb y la velocidad de rotación es de 400 r.p.m. Calcular:

• a) f.e.m. generada.

• b) si el arrollamiento fuera ondulado, ¿a qué velocidad debería girar el rotor para obtener una f.e.m. igual a 400 V .?

• c)¿Cuál sería el par electromagnético desarrollado por la máquina en el caso anterior para una corriente del inducido de 25 A.