Fundamentos Esenciales de Máquinas Eléctricas: Motores, Alternadores y Componentes Clave
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Conceptos Fundamentales en Máquinas Eléctricas
Placa de Bornes: Conexión Estrella y Polaridad
Detalles sobre la conexión en estrella de las placas de bornes y su polaridad.
Suma de Intensidades en Sistemas Equilibrados
La suma de las intensidades debe ser 0 si el sistema está equilibrado, ya que la suma de las intensidades que entran es igual a la suma de las intensidades que salen. Por ejemplo: Iu + Iv + Iw = 0.
Tipos de Máquinas Eléctricas: CC vs. CA
Diferencias Fundamentales entre Máquinas de Corriente Continua (CC) y Corriente Alterna (CA)
- Máquinas de Corriente Continua (CC): Generan cambio giratorio por medio de las escobillas y necesitan un sistema de arranque.
- Máquinas de Corriente Alterna (CA): Fabrican su propio campo giratorio y prácticamente no necesitan arranque.
Diferencias de Funcionamiento: Síncronas vs. Asíncronas
- Máquinas Síncronas: Ofrecen mejor rendimiento y un factor de potencia (cos φ) superior, aunque suelen ser más caras.
- Máquinas Asíncronas: Presentan un rendimiento y un factor de potencia (cos φ) inferiores, pero son más económicas.
Componentes Clave y sus Funciones
Misión del Reostato
Su función principal es variar la resistencia en un circuito eléctrico.
Función del Colector (junto a las Escobillas)
El colector, en conjunto con las escobillas, tiene la misión de rectificar la tensión alterna inducida en el devanado del inducido durante su movimiento rotórico y asegurar que la distribución de corriente sea independiente de la posición variable del rotor.
Polos de Conmutación en Máquinas de CC
Se emplean tanto en motores como en dinamos para:
- Anular la reacción en la zona neutra.
- Inducir una fuerza electromotriz (FEM) en los bobinados del inducido que están en conmutación.
- Anular la FEM de autoinducción.
Tipos de Rotores en Motores de CA
Los motores de Corriente Alterna (CA) utilizan principalmente dos tipos de rotores:
- Rotor de jaula de ardilla.
- Rotor bobinado.
Corriente de Excitación de un Alternador
La corriente empleada para la excitación de un alternador es siempre de Corriente Continua (CC).
Sincronoscopio
Este instrumento mide la diferencia de ángulo de fase entre el generador y la barra de carga, esencial para la sincronización.
Aspectos Operativos y Solución de Problemas
Inconvenientes del Motor Síncrono
El motor síncrono no puede arrancar con carga; debe arrancarse en vacío y aplicarle la carga una vez alcanzada la velocidad de sincronismo.
Inversión del Giro
La inversión del giro se consigue cambiando el sentido del campo magnético o de la corriente del inductor.
Descebado de una Máquina de CC
Se produce por una corriente que provoca un flujo opuesto al flujo remanente del circuito magnético. Este flujo anula completamente el flujo remanente, lo que impide que el generador produzca corriente.
Solución al Descebado
Para recrear el magnetismo remanente, se deberá aplicar al bobinado shunt una fuente de Corriente Continua (CC) durante dos o tres minutos.
Tipos de Bobinados
Bobinado Imbricado
Avanza por su cara posterior y retrocede por la anterior.
Bobinado Ondulado
Avanza en la periferia del inducido tanto por la cara posterior como por la anterior.