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Armadura y sus efectos
- 1. República Bolivariana de Venezuela Instituto Universitario politécnico “Santiago Mariño” Extensión Barcelona Maquinas Eléctricas I Armaduras y sus Efectos Profesora: Ing. Ranielina Rondón Mejías Alumno : Zambrano Vicente C.I V-20.358.951 Barcelona, Junio del 2014
- 2. Campo magnético producido por la corriente de armadura. Cuando los conductores del inducido o armadura son recorridos por una corriente eléctrica, producen un campo magnético cuya dirección y sentido se obtiene aplicando la regla del sacacorchos. La dirección de este campo transversal de reacción adquiere la misma dirección que el eje de las escobillas, con lo que resulta ser perpendicular al campo principal producido por los polos inductores
- 3. Los efectos del flujo de armadura sobre el flujo de campo El campo transversal debido a la reacción del inducido o armadura se suma vectorialmente al principal, dando como fruto un campo magnético resultante que queda desviado de la posición original (Figura 19.14). Esta desviación del campo inductor produce una serie de problemas cuando las escobillas conmutan de una delga a otra en el colector, dando como resultado chispas que perjudican notablemente el funcionamiento de la máquina.
- 4. Los efectos del flujo de armadura sobre el flujo de campo producen consecuencias que intervienen en el funcionamiento de la maquina como: Disminuye el valor global del campo magnético de la maquina. Disminuye la FEM en la carga Disminuye indirectamente el rendimiento Crea peligro de chispas en el colector Aumenta las dificultades para realizar una buena conmutación. Aumento considerable de las pérdidas en el hierro al existir una mayor densidad de flujo. Desplazamiento del “plano o línea neutra”(plano en el que se anula el campo)
- 5. Comparar el desplazamiento del plano neutro en el generador con el desplazamiento en el motor. Desplazamiento del plano neutro en el Generador : El desplazamiento de la zona neutra es en el sentido de la rotación. Desplazamiento del plano neutro en el Motor : El desplazamiento de la zona neutra es en el sentido de la rotación. En general, el plano neutro se desplaza en la dirección del movimiento en un generador y en sentido contrario a la dirección del movimiento en un motor. Además, la magnitud del desplazamiento depende de la cantidad de corriente en el rotor y por tanto de la carga que tenga la máquina Eje neutro (d espla za do)
- 6. Métodos para compensar los efectos de la reacción de armadura: Desviar las escobillas: La desviación de las escobillas debe hacerse en el mismo sentido de giro de la dinamo hasta que el eje de las mismas coincida con la perpendicular al campo resultante (Figura 19.15). El inconveniente que conlleva este sistema es que, al ser el valor del campo transversal de reacción del inducido dependiente de la corriente que absorba el inducido, la desviación de la escobillas será la adecuada para una corriente determinada. Para una corriente mayor o menor, la desviación de la escobillas también tendría que ser diferente.
- 7. Devanado de compensación: En las máquinas de gran potencia, aparte de los polos de conmutación, se coloca en las ranuras de los polos principales un devanado compensador, cuya misión es eliminar las distorsiones del campo magnético principal originados por el flujo transversal. Este devanado se conecta en serie con el de conmutación y el inducido (Figura 19.17).
- 8. Disponer de polos auxiliares de conmutación: Los polos de conmutación se disponen en la culata del generador de tal forma que produzcan un campo magnético transversal del mismo valor y de sentido contrario al flujo transversal de reacción del inducido (Figura 19.16). Para que esto sea así, los polos de conmutación se conectan en serie con el inducido para que la corriente que pasa por ellos sea igual que la del inducido. De esta forma, cuando crece el campo transversal de reacción del inducido por un aumento de corriente, también lo hace el flujo de compensación producido por los polos de conmutación. En este caso siempre se consigue eliminar con efectividad el campo magnético de reacción del inducido.
- 9. Proceso de conmutación en las máquinas de corriente continua. La conmutación es el conjunto de fenómenos que acompañan a la inversión del sentido de la corriente en la sección cortocircuitada por una escobilla. La conmutación en máquinas eléctricas es necesaria puesto a que por medio de un colector se modifican constantemente el agrupamiento de las espiras que genera la f. e. m (fuerza electromotriz) de una dinamo.
- 10. Medios utilizados para mejorar la conmutación Una vez que la potencia de una máquina excede de unos kilovatios, k tensión de reactancia se hace relativamente importante (superior a 0,5 voltios) por lo que se hace necesario hacer aparecer en la sección de conmutación una fuerza electromotriz e destinada a compensarla. Esto es necesario puesto si se quiere tener una conmutación perfecta. Decalaje de las escobillas: Decalando las escobillas en el sentido de rotación de la máquina, se hace aparecer entre las espiras en conmutación que no se mantienen en la línea neutra, una f. e. m. (fuerza electromotriz) que tiene el sentido de la corriente en la vía del arrollamiento que sigue a las escobillas. La f. e. m. (fuerza electromotriz) de inducción propia tiende a oponerse a las variaciones de corriente, ésta tiene el sentido de la corriente en la vía del arrollamiento que precede a las escobillas, puesto que tiende a prolongar la corriente citada. Se ve, así, que las dos f. e. m. (fuerza electromotriz) se oponen y en compensarse para un Decalaje conveniente de las escobillas.
- 11. Polos de Conmutación En las máquinas que suministran una tensión o una potencia un poco elevada, se mejora la conmutación dejando las escobillas caladas sobre la línea neutra en vacío, pero creando en las espiras de conmutación una fuerza electromotriz de cambio de sentido. Para ello se colocan encima de estas espiras los polos auxiliares que tienen la polaridad de los polos principales que les siguen durante el movimiento de la máquina (estos deben crear un campo del mismo sentido del que se había de encontrar bajo la esquina polar siguiente al decalar las escobillas). Para obtener una f. e. m. (fuerza electromotriz) de cambio de sentido proporcional a la intensidad consumida por la máquina (la tensión de reactancia y la f. e. m. inducida por la reacción del inducido en las espiras en conmutación son proporcionales a la intensidad consumida), se excitan los polos de conmutación por algunas espiras en serie con el arrollamiento del inducido y se les dimensiona de manera que no alcancen la saturación. Es de notar que el polo de conmutación y el arrollamiento de compensación se parecen desde ciertos puntos de vista; tienen el mismo eje y son recorridos por la corriente consumida por la máquina. Sus funciones son sin embargo diferentes. El polo de conmutación, es siempre muy delgado y tiene un efecto localizado en la zona de conmutación. No suprime la distorsión de las líneas de inducción debidas al campo transversal del inducido. El arrollamiento de compensación, por lo contrario, domina sobre el conjunto del inducido. Su misión es esencialmente suprimir la distorsión para evitar las diferencias de potencial excesivas entre las láminas que pudiesen producir los «flashes» cuando el flujo transversal es importante respecto al flujo inductor; ello no elimina las dificultades propias de la conmutación. En la práctica, todas las máquinas compensadas están provistas también de polos de conmutación, lo que representa por otra parte un gasto mucho menor que el de un arrollamiento de compensación.