CAMPO MAGNETICO

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
SEDE—BARCELONA
INGENIERÍA ELÉCTRICA
EFECTOS DEL FLUJO DE ARMADURA
Y
CAMPO MAGNETICO
PROFESORA: ALUMNO:
ING. RANIELINA RONDON EDGAR GAMBOA. C.I: 13,692,222
BARCELONA, JULIO 2014

2. Campo magnético
El campo magnético es una región del espacio en la que una carga
eléctrica puntual que, desplazándose a una velocidad, sufre una fuerza
perpendicular y proporcional a la velocidad y a una propiedad del campo,
llamada inducción magnética, en ese punto:
•La existencia de un campo magnético se pone en evidencia por la
propiedad localizada en el espacio de orientar un magnetómetro
(laminilla de acero imantado que puede girar libremente). La aguja de
una brújula, que pone en evidencia la existencia del campo magnético
terrestre, puede ser considerada un magnetómetro.

3. Campo Magnetico producido por la corriente de Armadura
Reacción de Armadura
Una corriente circulando por el estator o campo de una máquina de C.C.
produce un flujo magnético φc que permite la generación de una tensión
en el inducido, Ea, cuya magnitud depende del valor de la corriente de
campo y de la velocidad de giro del eje Si los bornes del rotor (armadura)
son conectados a una carga eléctrica, una corriente circulará por la
armadura de la máquina generando un flujo magnético φa. Este flujo de
armadura se suma al flujo magnético producido por el campo,
produciendo un efecto de distorsión denominado reacción de armadura o
reacción de inducido.
La reacción de armadura afecta el desempeño de la máquina de C.C.
tanto en el voltaje inducido como en el proceso de conmutación que
ocurre en el colector. Por una parte, la reacción de armadura cambia la
distribución del flujo magnético en el entrehierro, existiendo zonas en que
la resultante total de flujo (φtotal= φc +φa) es de mayor magnitud que la
componente de flujo de campo y otras en que la magnitud es
notoriamente menor

4. Cabe destacar que, en aquellas zonas donde las magnitudes de los
flujo de armadura y campo se suman (φtotal > φc), la resultante total de
flujo hace que el núcleo se sature, aumentando las pérdidas en el fierro
por concepto de calentamiento, corrientes parásitas, etc. Asimismo,
existen zonas donde las magnitudes de los flujos de campo y armadura
se restan, por lo cual, el flujo magnético total es menor que el flujo de
campo (φtotal < φc) y consecuentemente, el valor del voltaje inducido
disminuye, empeorando la eficiencia de la máquina.
Por otro lado, para que el proceso de conmutación sea óptimo, el paso
de las escobillas de una delga a otra debe realizarse en el momento en
que la diferencia de tensión entre las delgas vecinas sea nula. Esto
debido a que existe un instante en que cada escobilla está en contacto
con ambas delgas vecinas y si existiese una diferencia de potencial
entre ellas habría un cortocircuito y se producirían arcos eléctricos en el
colector.

5. El momento óptimo de conmutación ocurre cuando las escobillas se sitúan en la
llamada línea de neutro magnético o línea neutra. Cuando no existe corriente en la
armadura, la línea de neutro magnético se sitúa en el plano perpendicular al flujo
originado por el campo, coincidiendo con la posición física de las escobillas, por lo
cual, la conmutación se lleva a cabo sin problemas.
Sin embargo, al existir reacción de armadura, la línea de neutro
magnético se desplaza hasta situarse en el plano perpendicular a la
resultante del flujo magnético φtotal, resultando así, una conmutación
poco óptima, lo que se traduce en un mal funcionamiento y desgaste
prematuro del colector.
Efecto de la reacción de armadura sobre el flujo de campo.
El rotor lleva un arrollamiento del tipo distribuido tal como se
aprecia en la figura mostrada. Los conductores están alojados
en las ranuras que existen en el rotor. En total se tienen Zc
conductores.

6. Cuando la máquina funciona bajo carga los conductores son recorridos
por una corriente Ic cuya dirección está indicada en la Figura. El
conmutador mantiene siempre las direcciones indicadas a pesar del
movimiento por lo que el campo magnético del rotor resulta estacionario.
En la Figura se dibuja la máquina en forma longitudinal. Se construye
entonces la onda de f.m.m. ( F a ) que resulta ser de forma triangular con
su vértice ó eje magnético ubicado entre los polos N y S ,es decir a
90°eléctricos del campo del estator y es por ésta razón que se le
denomina campo transversal.
La onda de f.m.m. se construye sumando los 2 Zc Ic Amper - espiras de
los conductores ubicados en las ranuras 1 y 12 , 2 y 11, 3 y 10, etc. Por
consiguiente la amplitud de la onda resulta ser: Ia = aIc , es la corriente
total que ingresa al rotor, es decir la corriente de armadura. Esta f.m.m.
produce un flujo magnético que debido a la saliencia del estator tiene una
densidad Ba que éste flujo viene a ser lo que comúnmente se denomina
la reacción de armadura. El flujo de armadura atraviesa el entrehierro y se
combina con el flujo producido por el estator, ambos flujos tienen la
misma dirección en la mitad de cada cara polar y dirección contraria en la
otra mitad por lo que la densidad de flujo se incrementa en la zona donde
los flujos son aditivos y se reduce en la parte donde son sustractivos.

7. Devanados de armadura
Devanado de anillo: El devanado de anillo Gramme no se usa, porque la
mitad de los conductores (los que están dentro del anillo) no cortan flujo y
se desperdician.
Devanado de anillo

8. El proceso de conmutación no es tan simple ya que se debe realizar un
exhaustivo diseño para lograr la menor pérdida posible.
El problema de la conmutación es originado cuando fruto del
desplazamiento del rotor, las escobillas quedan pisando diferentes delgas,
por lo que se puede dar el caso de que la escobilla pise una delga al inicio
al final o pise dos delgas a la vez.
Esto produce picos en la conmutación provocando:
•Pérdidas de potencia.
•Generación de voltajes L di/dt.
•Reduce el funcionamiento de la máquina.

9. BIBLIOGRAFIA
http://es.scribd.com/doc/94763740/REACCION-DE-ARMADURA
http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_la_armadura_en_altern
adores