Componentes y conexiones de máquinas de corriente continua: estructura, devanados y conmutación

1. Constitución de máquinas de corriente continua

Una máquina de corriente continua está formada principalmente por un circuito magnético y dos circuitos eléctricos.

1.1 Circuito magnético

El circuito magnético está formado por una parte fija, ubicada en el estátor, y otra móvil, en el rotor. En ellas se encuentran bobinados los dos circuitos eléctricos.

• Tambor de rotor (CE)
• Carcasa (CE)
• Piezas polares
• Base

1.2 Circuito eléctrico

El circuito eléctrico está constituido por dos partes bien diferenciadas: el inductor y el inducido.

1.2.1 El circuito inductor

Se encuentra alojado en el estator y bobinado sobre las piezas polares.

• Culata
• Piezas polares (CE)
• Bobinas inductoras

Línea neutra: El eje situado entre dos polos se denomina línea neutra y sobre ella los efectos magnéticos serán nulos. Así, una máquina de corriente continua tiene tantas líneas neutras como pares de polos.

1.2.2 El circuito inducido

Se encuentra alojado en el rotor. Su devanado consta de numerosas bobinas que se sitúan en las ranuras del tambor y que, además, se encuentran conectadas al exterior a través del sistema de conmutación.

• Tambor de chapas magnéticas
• Colector de delgas (CE)
• Rodamiento
• Devanado del inducido (CE)

2. Colocación de escobillas

La misión del elemento de conmutación es mantener el mismo sentido de la corriente en los haces activos de una bobina.

Para que la conmutación se realice de forma eficiente, las escobillas deben ubicarse en las líneas neutras. Así, una máquina dispondrá de tantas líneas de escobillas como líneas neutras.

3. Tipos de conexión entre devanados

Ejemplos de configuraciones comunes:

• Máquina serie
• Máquina shunt
• Máquina con excitación independiente

Sus conexiones en la caja de bornes:

3.1 La inversión del sentido de giro en las cajas

3.2 Conexión del reóstato de regulación de la velocidad

3.3 Devanado inductor o de excitación

El devanado inductor o de excitación se encuentra instalado en el estator y dispone de tantas bobinas como número de polos tiene la máquina. Cada bobina debe generar un polo magnético.

DEVANADOS

1 - Imbricado progresivo

• Condición de ejecución: K / P =
• Paso de ranura: YK = K / 2 * pares =
• Sección individual por bobina: V = D / K =
• Cálculo final:
• Delgas / escobillas =
• Ranuras / 2 * pares =

2 - Imbricado regresivo

• Condición de ejecución: K / P =
• Paso de ranura: YK = K / 2 * pares =
• Sección individual por bobina: V = D / K =
• Cálculo final:
• Delgas / escobillas =
• Ranuras / polos =

3 - Imbricado ondulado

Condición de ejecución → Salto de colector (Ycol)

Ycol = D + 1 / pares =

Paso de ranura → YK = K / 2 * pares =

Sección inducida → V = D / K =

Cálculo final:

Delgas / escobillas =

Ranuras / 2 * pares =