Clasificación y Tipos de Pérdidas en Máquinas Eléctricas

Clases de pérdidas mecánicas

En el concepto de pérdidas mecánicas se hallan comprendidas las siguientes:

• a) Frotamiento en cojinetes y en el aire: Estas pérdidas son muy difíciles de calcular, debido a que dependen de numerosos factores, como son la clase de cojinetes, el engrase, la forma de las piezas giratorias, etc. Se estiman por relación con las que se conocen de otra máquina similar.
• b) Frotamiento de escobillas: Siendo S_esc la superficie de frotamiento de cada escobilla en cm², p la presión específica en kg/cm², μ el coeficiente de rozamiento y V_co la velocidad periférica del colector o anillos en m/s, la potencia perdida por este concepto vale:

(8) P_Fesc = 9,81 · N_esc · S_esc · p · μ · V_co (en vatios)

Los valores de la presión específica p y del coeficiente de rozamiento μ aparecen en la Tabla II. En cuanto a la velocidad periférica del colector será igual a:

(9) V_co = (π · D_co · n) / 60

siendo D_co el diámetro y n la velocidad en revoluciones por minuto.

• c) Ventilación: Estas pérdidas son también muy difíciles de calcular, pero como idea general se debe tener en cuenta que su valor crece al aumentar la velocidad de rotación de las partes giratorias.

Clasificación de las pérdidas

Desde el punto de vista de su dependencia respecto al valor de la carga, las pérdidas de potencia de una máquina eléctrica pueden ser clasificadas en dos grupos distintos: pérdidas independientes y pérdidas variables con la carga.

a) Pérdidas independientes de la carga

Son las pérdidas de potencia cuyo valor no depende de la carga de la máquina, es decir, que son prácticamente constantes en todos los funcionamientos, desde vacío a sobrecarga.

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En este grupo se encuentran las pérdidas siguientes:

1. 1.º Pérdidas mecánicas: Estas pérdidas dependen únicamente de la velocidad de giro del órgano móvil de la máquina, la cual se mantiene constante en los generadores y en los motores varía muy poco.
2. 2.º Pérdidas en el hierro: Estas pérdidas dependen de la inducción existente en las distintas partes del circuito magnético y de la frecuencia de variación de la inducción; valores estos que son constantes en una máquina si lo son la tensión y la velocidad.
3. 3.º Pérdidas de excitación: Estas pérdidas dependen del valor de la corriente de excitación, la cual varía muy poco aun con grandes variaciones de la carga.

b) Pérdidas variables con la carga

Son las pérdidas de potencia cuyo valor tiene una dependencia fundamental con la carga de la máquina, variando proporcionalmente con esta.

En este grupo se encuentran las pérdidas producidas en los bobinados recorridos por la corriente de carga, siendo su valor proporcional al cuadrado de la intensidad.