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REACCIÓN DE ARMADURA Y CONMUTACIÓN
1. Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Instituto Universitario “Santiaño Mariño”
Ing. Electrica
Barcelona, Julio de 2014
Bachiller:
Gerardo Vásquez
C.I. 19.496.794
2. Todas las armaduras, sean giratorias o estacionarias, conducen corriente
alterna. En las maquinas de gran capacidad. La corriente en los
conductores de la armadura es considerable. En todas las dinamos, los
conductores de la armadura están embebidos en ranuras, en un núcleo de
hierro donde produce un flujo o fuerza magnetomotriz proporcional a la
cantidad de corriente que conducen. Tanto en los generadores de cd
como en los ca, se produce movimiento relativo entre los conductores y el
campo magnético de tal modo que la dirección de la FEM inducida y de la
corriente en los conductores que están bajo determinado polo es opuesto
a la de los conductores que quedan abajo el polo opuesto. Esto mismo es
válido para que los motores de cd y ca produzcan rotación continua en la
misma dirección.
La corriente que pasa por los conductores de armadura, como resultado
de voltaje aplicado al motor, se debe invertir cuando el conductor se
mueve bajo un polo de polaridad opuesta. En el caso del motor de cd, esto
se logra mediante el conmutador, que convierte la c aplicada a las
escobillas en ca en los conductores de armadura. En el caso del motor de
ca, esto se logra mediante el voltaje senoidal que se aplica.
3.
4. El rotor lleva un arrollamiento del tipo distribuido, Los conductores están
alojados en las ranuras que existen en el rotor. En total se tienen Zc
conductores, Cuando la máquina funciona bajo carga los conductores son
recorridos por una corriente Ic. El conmutador mantiene siempre las
direcciones indicadas a pesar del movimiento por lo que el campo
magnético del rotor resulta estacionario. 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 varía; 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.
5.
6.
7. El desplazamiento del neutro con carga de su plano neutro original, puede
tener serios efectos tanto en el funcionamiento del generador de cd como
del motor de cd. Por Ejemplo, en el caso de un generador de cd la bobina
cuyos conductores están marcados con x-x se encuentra originalmente en el
plano neutro, y por tanto no experimenta cambio en los eslabonamientos de
flujo. Como consecuencia de esto, esta bobina estará normalmente
cortocircuitada por las escobillas. Sin embargo, si la escobillas permanecen
en el plano neutro original, la bobina que esta siendo conmutada esta
experimentando la mayor variación en eslabonamiento de flujo en
comparación con cualquier otra bobina bajo el polo.
Si los conductores cruzan el flujo estando conectados en cortocircuito por
las escobillas, el voltaje que se induce en ellos puede ser suficiente para
producir una fuerte corriente en circulación y chisporreteo en las escobillas
cada vez que una bobina nueva llega al lugar de la bobina x-x. Además,
como las escobillas de un generador de cd se colocaron en un punto flujo
minimo en la bobina, pero de trayectoria de máximo voltaje, es obvio que se
deben desplazar al nuevo neutro magnético para obtener voltaje máximo.
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9. Es obvio que uno no puede entender un dinamo en forma continua y
desplazar las escobillas de acuerdo con la variaciones de carga y las
aplicaciones (como generador o como de motor). Es necesario un
método automático en el cual se compensen los efectos de la reacción
de la armadura o en el cual se neutralicen los factores que la causen. A
continuación se nombran algunos de los diversos métodos de
compensación de los efectos de la reacción de armadura.
1) Extremos de Polos de gran reluctancia.
2) Reducción de flujo de armadura
3) Devanados de compensación
10. Mientras que en el desvenado de compensación neutraliza la fuerza
magnetomotriz de la armadura de la armadura que producen aquellos
conductores que quedan directamente bajo los polos, no neutraliza la
que producen los conductores que quedan en la región interpolar (x-x´ y
y-y´). Estos conductores siguen produciendo un flujo de armadura
magnetización cruzada que no esta compensado. Aun se presentarían
los efectos de chisporroteo y sobrecalentamiento de las escobillas en
las dinamos grandes que solo usaran devanados de compensación de
cara polar. Estos efectos se deben a lo siguiente:
1) A los conductores de armadura sin compensación en la región
interpolar.
2) Al proceso mismo de conmutación.
11. Para todas las dinamos, los conductores de armadura bajo un polo dado
tendrán una cierta dirección de corriente; y cuando se mueve bajo un
polo opuesto, se invierte la dirección de la corriente. Todos las dinamos
de cd y algunas de ca están equipadas con conmutadores. El objeto del
conmutador y sus escobillas asociadas es:
1) En el caso de un generador, cambiar la corriente alterna que se
genera a corriente directa externa, o bien, en el caso de un motor,
cambia la corriente directa, que se aplica externamente, en corriente
alterna cuando se mueven los conductores pasando alternativamente
bajo polos opuestos, para producir la rotación en el mismo sentido.
2) Lograr una transferencia de corriente entre una armadura móvil y las
escobillas estacionarias.
