GENERADORES
Y
MOTORES DC
Clasificación:
Tipos de Motores CD
•
Los bobinados de los motores de CD se
puedes conectar en serie, en paralelo
(derivación) o compuesta (ambos)
Diagrama de una maquina de CD
El Rotor - Inducido
Estator - campo
Polos Salientes
8
Ventilador
9
Caja de Bornes Motor Trifásico
Flujo de Potencia y Pérdidas
• La eficiencia
• Las Pérdidas:
– Pérdidas en el cobre (I2R)
– Pérdidas en las escobillas
– Pérdidas en el núcleo – Pérdidas mecánicas – Pérdidas dispersas
Pérdidas en las escobillas
Perdidas en el núcleo: Son perdidas por histéresis y corrientes parasitas que ocurren en el metal del motor.
Perdidas mecánicas: Rozamiento por fricción de los rodamientos y Rozamiento con el aire.
Perdidas dispersas: Alrededor del 1%.
Regulación de Velocidad
Circuito equivalente en un motor de cd
• En la figura se muestra el circuito equivalente de un motor de cd
• El inducido se representa por una fuente de voltaje ideal Ea y un resistor Ra
• La caída de voltaje en las escobillas se representa por Vesc
Circuito equivalente en un motor de cd
• Circuito equivalente que elimina la caída de voltaje en
las escobillas
• Rf permite controlar la cantidad de corriente en el
Circuito equivalente en un motor de cd
• El voltaje interno generado en esta maquina es: Ea=K
• Y el par inducido:
=KIa
• LVK del circuito del lado del inducido y la curva de magnetización de la máquina.
Curva de magnetización de un maquina de cd
• El voltaje interno esta dado por: Ea=K
• Ea es directamente proporcional a este flujo es
proporcional a la fuerza magneto-motriz, la cual varia con If, por lo cual se acostumbra representar la curva de
magnetización como Ea vs If
Motores de cd en derivación
• Un motor dc en derivación es aquel cuyo circuito de
campo se obtiene su potencia directamente de las terminales del inducido del motor.
• Al igual que en las dinamos shunt, las bobinas
principales están constituidas por muchas espiras y con hilo de poca sección, por lo que la resistencia del
bobinado inductor principal es muy grande.
Motores de cd en derivación
Característica de salida
•
Por LVK : Vt = Ea + IaRa
•
Y Ea=K
•
Entonces: Vt=
K
+Ia Ra
•
Luego:
=K
Ia
•
Despejamos Ia=
/ K
•
Luego: Vt= K
+ (
/ K
) Ra
Característica de salida
= Vt/K
+ Ra
/(K
)
2Ejemplo1
• Un motor de cd en derivación de 50 hp, 250V y 1200 rpm con devanado de compensación tiene una resistencia del inducido (incluyendo escobillas, los devanados de compensación y los
interpolos) de 0.06. Su circuito de campo tiene una resistencia total de Rajus+Rf de 50 que produce una velocidad en vacio de 1200 rpm. Hay 1200 vueltas por polo en el devanado de campo en
derivación.
Control de velocidad en los motores de cd en derivación
• Las 2 formas comunes utilizadas para controlar la
velocidad de una maquina dc en derivación son:
– Ajustando la resistencia de campo Rf ( y, por tanto, el flujo
del campo).
– Ajustando el voltaje en las terminales, aplicado al inducido.
• El método menos común de control de la velocidad es
– Insertando una resistencia en serie con el circuito del
Curva de salida de un motor cd en derivación
Cambio de voltaje en el inducido
C. Control de velocidad por Inserción de un
resistor en serie con el circuito del inducido
Conclusiones
• Si un motor esta operando a sus valores nominales de
voltaje en sus terminales, potencia y corriente de campo, estará girando a su velocidad nominal (velocidad base)
• Las 2 formas comunes para controlar la velocidad son:
– Ajustando la resistencia de campo Rf ( y, por tanto, el
flujo del campo).
Estas dos técnicas de control de velocidad son
complementarias: el primero funciona bien a velocidades superiores a la velocidad base y el segundo a
velocidades por debajo de la velocidad base.
