Este documento describe un laboratorio sobre máquinas eléctricas donde los estudiantes aprenden a simular el funcionamiento de un dínamo usando el software Multisim Live. El dínamo convierte energía mecánica en eléctrica al hacer girar su bobina dentro de un campo magnético producido por imanes permanentes. La simulación muestra cómo la tensión de salida del dínamo depende directamente de su velocidad de giro.

1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS APLICADAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN MECATRÓNICA
MAQUINAS ELECTRICAS
Laboratorio 1
Sandoval Sara
IBARRA – ECUADOR

2. Objetivo
Conocer y aplicar el procedimiento para obtener la curva característica en vacío de un generador
de corriente continua de imanes permanentes.
Trabajo preparatorio
- Estudiar Fuerza electromotriz generada en un generador de corriente continua.
-Estudiar parámetros del generador y variables que influyen en la generación de fuerza
electromotriz.
Método
Investigar la respuesta sin carga del voltaje generado por un generador de corriente continua de
imanes permanentes Teoría La característica de vacío de un generador es la relación que liga la
f.e.m. y la velocidad. En un generador de imanes permanentes no existe un devanado inductor.
La función de crear el campo magnético, donde evolucionará el inducido, es creada por unos
imanes permanentes construidos con materiales tipo ferrita o tierras raras, que permiten alcanzar
valores altos de magnetismo (alto valor de magnetismo remanente) y una fuerza coercitiva alta
para impedir la desmagnetización de los imanes con corrientes fuertes en el inducido. La
expresión de la f.e.m. generada en el inducido es:
E = K.ф.n Siendo:
n = nº de revoluciones.
ф = flujo magnético.
Ya que el flujo es constante: E = KE.n Es decir, la F.E.M. es proporcional a la velocidad de giro
del generador. Al ser constante la relación, normalmente la característica se proporciona como la
F.E.M. nominal a la velocidad nominal.
TEMA: CARACTERÍSTICAS DEL
DÍNAMO.
PRÁCTICA: 1
LABORATORIO: AUTOMATIZACION-CIME SEMESTRE:
6TO
DOCENTE
ASIGNATURA:
MILTON GAVILÁNEZ
ASIGNATURA:
MÁQUINAS
ELÉCTRICAS
ESTUDIANTE: SRTA. SARA SANDOVAL NIVEL: SEXTO

3. DÍNAMO
Un dínamo es una máquina que transforma la energía mecánica en eléctrica y viceversa,
generando una corriente continua. Se considera un medio exterior, al igual que las pilas y baterías
químicas. Son empleadas para elevar la potencia de las cargas, obteniendo un circuito cerrado,
que es el único modo de obtener una corriente eléctrica permanente. Las dinamos necesitan sobre
ellas un trabajo mecánico para que puedan generar electricidad.[1]
• Funcionamiento
Un dínamo este compuesto principalmente por una bobina e imanes. Cuando la bobina gira
influenciada por el campo magnético de los imanes, se induce en esta una corriente eléctrica que
se conduce al exterior mediante unas escobillas.
• Partes del dínamo
✓ Carcasa: es una parte del estator. Se trata de un hierro provisto de una alta permeabilidad
magnética en el cual se incorporan otros de los componentes de este artefacto.
✓ Colector: se le llama así al conjunto de láminas que tiene el propósito de girar para así
recolectar la corriente que es producida por la máquina.
✓ Estator (también llamado inductor): consta de un alambre, el cual suele ser hilo de cobre
esmaltado, y es una parte del circuito eléctrico encargada de almacenar energía. Este
componente de una dinamo (conocido además como bobina) funciona genera el campo
magnético. Por esto se considera que la inducción electromagnética es su principio de
funcionamiento.
✓ Rotor (o inducido): comprende el elemento que cuenta con bobinas en serie, las cuales
hacen un movimiento en torno al campo magnético que produce.
• Usos comunes de la dinamo
El uso más amplio del dínamo ha recaído en los ciclistas. Gracias a esta máquina, que genera
energía eléctrica, los ciclistas han podido circular por las noches por la carretera con una mínima
iluminación. [1]
En las dinamos tradicionales, o también llamadas de botella, el extremo del eje de la dinamo porta
un cabezal que se apoya al neumático de una de las ruedas, de modo que al girar la rueda gira a
su vez la dinamo.
FUERZA ELECTROMOTRIS GENERADA POR UN DÍNAMO

4. Ilustración 1 Principio de inducción electromagnética
E = B x L x v
Los motores de Corriente Directa o motor DC(correspondiente a las iniciales en inglés “direct
current”) es también conocidos como motor de Corriente Continua o motor CC, son muy
utilizados en diseños de ingeniería debido a las características torque-velocidad que poseen con
diferentes configuraciones eléctricas o mecánicas.
Una gran ventaja de los motores de CD se debe a que es posible controlarlos con suavidad y en
la mayoría de los casos son reversibles, responden rápidamente gracias a que cuentan con una
gran razón de torque a la inercia del rotor. Otra ventaja es la implementación del frenado
dinámico, donde la energía generada por el motor se alimenta a un resistor disipador, y el frenado
regenerativo donde la energía generada por el motor retroalimenta al suministro de potencia CD,
esto es muy utilizado en aplicaciones donde se deseen frenados rápidos y de gran eficiencia.[2]
Ilustración 2 Tensión producida por una dinamo con pocas
delgas

5. CORRIENTE D.C
La corriente continua (D.C) es la corriente eléctrica que fluye de forma constante en una
dirección, como la que fluye en una linterna o en cualquier otro aparato con baterías es corriente
continua.
Una de las ventajas de la corriente alterna es su relativamente económico cambio de voltaje.
Además, la pérdida inevitable de energía al transportar la corriente a largas distancias es mucho
menor que con la corriente continua. [3]
MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA (D.C)
Los motores de Corriente Directa o motor DC (correspondiente a las iniciales en inglés “direct
current”) es también conocidos como motor de Corriente Continua o motor CC, son muy
utilizados en diseños de ingeniería debido a las características torque-velocidad que poseen con
diferentes configuraciones eléctricas o mecánicas.
Una gran ventaja de los motores de CD se debe a que es posible controlarlos con suavidad y en
la mayoría de los casos son reversibles, responden rápidamente gracias a que cuentan con una
gran razón de torque a la inercia del rotor. Otra ventaja es la implementación del frenado
dinámico, donde la energía generada por el motor se alimenta a un resistor disipador, y el frenado
regenerativo donde la energía generada por el motor retroalimenta al suministro de potencia CD,
esto es muy utilizado en aplicaciones donde se deseen frenados rápidos y de gran eficiencia. [4]
Ilustración 3 Tensión producida por una dinamo con varias delgas

6. SOFTWARE MULTISIM LIVE
Multisim para la Educación ayuda a los estudiantes a visualizar y comprender fácilmente el
comportamiento de la electrónica con más de 30 instrumentos intuitivos simulados, más de 20
análisis fáciles de configurar y componentes interactivos que están comprobados para reforzar la
teoría y preparar a los estudiantes para retos de diseño auténticos.
• ¿Qué puede hacer con Multisim™ para la Educación?
El software Multisim™ permite a los profesores enseñar circuitos de una manera que maximiza
el aprendizaje de los estudiantes y su preparación para el mundo real. Explore los temas a
continuación para ver cómo Multisim™ puede mejorar su programa. [5]
Práctica 1
• Equipos y Materiales
• Multisim Live
• Computadora
Procedimiento.
Realizar la simulación del dínamo del laboratorio de automatización de CIME
Simulación

7. El dínamo trabaja como generador convirtiendo la energía mecánica en eléctrica y cuando llega
a la velocidad nominal nos entrega potencial.
Preguntas
1.- ¿Qué características debe de cumplir los imanes permanentes del generador?
No necesitan una excitación separada, de modo que las pérdidas en la excitación, en torno al 30
% del total de pérdidas del generador, se eliminan. Esto ofrece una alta densidad de potencia junto
con un tamaño más compacto y mayor eficiencia en todas las velocidades, ofreciendo la mayor
productividad durante todo el ciclo de vida.
2.- ¿Por qué al invertir el sentido de giro del generador, invierte la polaridad la tensión de
salida?
Una sencilla fórmula establece el voltaje producido por un generador elemental de
una espira dentro de un campo magnético y a una velocidad dada:
E(voltios) = Beta (inducción magnética) x L (longitud espira) x v (velocidad giro);
La velocidad es directamente proporcional a la tensión de salida, por ello si se
invierte el sentido de giro del generador, también se invierte la polaridad de la
tensión.
Al invertir la polaridad de la tensión aplicada en sus bornes (con lo cual varía el
sentido de la corriente que circula por su bobinado), y hacer así que el par de fuerzas

8. que originan el giro del motor sea de sentido contrario, se logra invertir el sentido
de giro de un generador de DC.
3.- ¿Por el tipo de respuesta tensión-velocidad, ¿podrías encontrar una aplicación de este
tipo de máquina?
Una aplicación de este tipo de relaciones se viene dado en el control de
motores donde a través de un potenciómetro que regula la tensión, la velocidad del
motor aumenta o disminuye conforme se manipule la resistencia variable.
Conclusiones
• Mediante el uso de diferentes programas en línea se pudo realizar la simulación
correspondiente al dinamo logrando así ver su comportamiento.
• Los generadores eléctricos son las máquinas que se utilizan para convertir energía
mecánica en energía eléctrica.
Recomendación
• Conocer los programas que se va a utilizar al realizar la simulación.
Bibliografía
[1] “¿Cómo funciona un Dinamo? - Guía 100% Práctica.” https://como-
funciona.org/dinamo/ (accessed Nov. 23, 2022).
[2] “2.1. Producción de f.e.m. en una dinamo.”
https://www.cienciasfera.com/materiales/electrotecnia/tema15/21_produccin_de_fe
m_en_una_dinamo.html (accessed Nov. 23, 2022).
[3] “Glosario: Corriente alterna y corriente continua.”
https://ec.europa.eu/health/scientific_committees/opinions_layman/es/campos-
electromagneticos/glosario/abc/corriente-alterna.htm (accessed Nov. 23, 2022).
[4] “Motor de Corriente Continua o Directa — MecatrónicaLATAM.”
https://www.mecatronicalatam.com/es/tutoriales/motor/motores-electricos/motor-
de-corriente-continua/ (accessed Nov. 23, 2022).
[5] “¿Qué es MultisimTM
para la Educación? - NI.” https://www.ni.com/es-
cr/shop/electronic-test-instrumentation/application-software-for-electronic-test-and-
instrumentation-category/what-is-multisim/multisim-education.html (accessed Nov.
23, 2022).