Funcionamiento y Clasificación de Máquinas de Corriente Alterna

1. Cálculo de la Frecuencia Eléctrica

La frecuencia (F) se determina mediante la relación entre el número de pares de polos y la velocidad de giro:

F = p * N / 60

• Ejemplo de cálculo de frecuencia: F = p * N / 60 = 2 * 3000 / 60 = 100 Hz
• Ejemplo de cálculo de velocidad: N = 60 * F / p = 60 * 50 / 3 = 1000 rpm

2. Clasificación de las Máquinas de Corriente Alterna

Máquinas Síncronas

• Generadores (alternadores): Pueden ser trifásicos o monofásicos.
• Motores sincrónicos.

Máquinas Asíncronas

• Generadores.
• Motores asincrónicos:
  • Monofásicos.
  • Trifásicos:
    • De rotor bobinado.
    • De rotor sin bobinar (rotor en cortocircuito).

3. Componentes de las Máquinas Síncronas

Circuito Magnético

• Inductor: Rotor.
• Inducido: Estátor (Ranura).

Circuito Eléctrico

• Inductor: Bobina del rotor y anillos.
• Inducido: Bobina de las ranuras.

4. Componentes de las Máquinas Asíncronas

Circuito Magnético

• Inducido: Rotor.
• Inductor: Estátor (Ranura).

Circuito Eléctrico

• Inducido: Bobina del rotor y anillos.
• Inductor: Bobina de las ranuras.

5. Tipos de Circuitos Magnéticos

• De polos salientes: Se utilizan generalmente para máquinas de más de dos polos, de gran potencia y tamaño, que operan a baja velocidad.
• Ranurados o de polos lisos: Se emplean en máquinas de pequeña potencia o bajo número de polos que giran a gran velocidad.

6. Conexión de Motores en la Caja de Bornes

Existen dos configuraciones principales para la conexión de un motor (estrella y triángulo):

Conexión en Triángulo

Conexión en Estrella

7. El Circuito Inducido

El devanado del inducido se encuentra alojado en el estátor. Dependiendo del número de fases para el que ha sido diseñado, este puede ser monofásico, bifásico o trifásico.

8. Tipos de Rotores en Cortocircuito

1. De doble jaula: Constituido por un segundo grupo interno de barras, dispuesto de forma concéntrica al principal.
2. De ranura profunda: Formado por un único sistema de barras alargadas hacia el interior del rotor.

9. Conexión entre Grupos de Bobinas

Conexión por Polos

Conexión por Polos Consecuentes

10. Tipos de Devanados

• Devanados de tipo concentrado: En este diseño, cada polo se forma con una única bobina arrollada sobre la pieza polar.
• Devanados de tipo distribuido: Utilizan varias ranuras por polo y fase, lo que permite un mejor aprovechamiento del núcleo de la máquina y optimiza su tamaño.
• Devanados concéntricos: Son aquellos en los que las bobinas de los grupos se construyen de forma concéntrica con diferentes tamaños.
• Devanados excéntricos: Son aquellos cuyos grupos mantienen todas las bobinas iguales.