Funcionamiento y Mantenimiento de Máquinas Eléctricas de Corriente Continua y Síncronas

Conceptos Fundamentales de Máquinas de Corriente Continua

Descebado y Magnetismo Remanente

El descebado consiste en la pérdida del magnetismo remanente del circuito magnético. Para volver a crear este magnetismo, se deberá aplicar al bobinado shunt una fuente de corriente continua (CC) durante unos minutos.

Escobillas: Función y Mecanismo

Las escobillas van apoyadas en el colector porque se mantienen mediante un resorte, un muelle u otro mecanismo que ejerce la presión necesaria para que realicen el contacto adecuadamente. Su función principal es transmitir la tensión y la corriente desde la fuente de alimentación hacia el colector.

Ángulo de Calado y Polos de Conmutación

Para mejorar la conmutación y mitigar la reacción del inducido, se ajusta el ángulo de calado: en el generador se realiza en el sentido de giro, mientras que en un motor se hace en sentido contrario.

Por otro lado, los polos de conmutación en CC se emplean tanto en motores como en dinamos para anular la reacción en la zona neutra. También sirven para inducir una FEM (Fuerza Electromotriz) en las bobinas del inducido que están en proceso de conmutación, anulando así la FEM de autoinducción.

Tipos de Bobinados en Máquinas Eléctricas

Diferencias entre Bobinado Imbricado y Ondulado

• Bobinado Imbricado: El bobinado avanza por su cara posterior y retrocede por la anterior. Se caracteriza por hacer retroceder la parte final de la bobina una vez que entra en la ranura para buscar la delga siguiente a la bobina anterior. El paso de colector en este tipo de bobinas será de ±1, pudiendo ser progresivo o regresivo.
• Bobinado Ondulado: En este caso, el bobinado avanza en la periferia del inducido tanto por la cara posterior como por la anterior.

Componentes y Funcionamiento de Motores y Dinamos

Misión del Colector en Corriente Continua

La misión del colector, junto a las escobillas, es rectificar la tensión alterna inducida en el devanado del inducido durante su movimiento rotórico. Además, asegura que la distribución de corriente sea independiente de la posición variable del rotor.

Diferencia entre Dinamo y Motor de CC

• Dinamo: Convierte la energía mecánica en energía eléctrica en forma de CC. Su movimiento giratorio es suministrado por una fuente de energía mecánica exterior aplicada al eje, obteniendo así energía eléctrica en los bornes.
• Motor: Convierte la energía eléctrica en mecánica. Al contrario que la dinamo, se suministra energía eléctrica en los bornes a los conductores con el fin de producir un movimiento mecánico.

Inversión del Sentido de Giro

Para invertir el sentido de giro de un motor de CC, se debe cambiar la polaridad del inductor.

Máquinas de Corriente Alterna y Motores Síncronos

Diferencias entre CA y CC

En las máquinas de CC, el campo giratorio se obtiene por medio de escobillas que tocan distintas partes del devanado y requiere un sistema de arranque. Se constituye de un inductor y un bobinado que gira en el primario al recibir corriente continua.

En cambio, en CA, la máquina fabrica su propio campo giratorio mediante la variación del campo eléctrico y prácticamente no necesita arranque. Cabe destacar que la corriente empleada en el inductor de un alternador es de corriente continua.

Instrumentación y Terminología

El tacómetro es el instrumento encargado de medir las revoluciones por minuto (RPM) del motor. Como notas adicionales, debemos recordar que el estator representa la red que se quiere alimentar, mientras que el rotor es el devanado alimentado con CC.

El Motor Síncrono y su Arranque

¿Por qué un motor síncrono no puede arrancar por sí solo? Esto sucede porque no tiene excitación inicial; el campo magnético (B) del estator gira a una velocidad muy elevada y el rotor no logra vencer la inercia para seguirlo.

Los métodos de arranque para un motor síncrono incluyen:

• Uso de un generador a baja frecuencia.
• Motor de arrastre externo.
• Uso de devanados amortiguadores.