Este documento describe diferentes tipos de generadores de corriente continua, incluyendo sus clasificaciones, aplicaciones y circuitos equivalentes. Explica que los generadores de CC producen electricidad a través de la transformación de energía mecánica en eléctrica usando un campo magnético y una armadura giratoria. También cubre conceptos como el teorema de Thevenin, Norton, superposición y divisores de tensión/corriente.

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO
CIUDAD OJEDA – ESTADO ZULIA
Generador de corriente continua
Integrantes:
Luis Vera
CIUDAD OJEDA, JUNIO 2016

2. Generador de corriente continúa
Los generadores de corriente continua son máquinas que producen energía
eléctrica por transformación de la energía mecánica. Los generadores de corriente
continua son máquinas que producen tensión su funcionamiento se reduce
siempre al principio de la bobina giratorio dentro de un campo magnético. Si una
armadura gira entre dos polos magnéticos fijos, la corriente en la armadura circula
en un sentido durante la mitad de cada revolución, y en el otro sentido durante la
otra mitad. Para producir un flujo constante de corriente en un sentido, o corriente
continua, en un aparato determinado, es necesario disponer de un medio para
invertir el flujo de corriente fuera del generador una vez durante cada revolución.
Clasificación de Generadores de Corriente Continua
Generador con excitación independiente
En este tipo de generador, la tensión en los bornes es casi independiente de la
carga de la máquina y de su velocidad, ya que la tensión se puede regular por
medio del reóstato de campo, aunque naturalmente, dentro de ciertos límites,
porque la excitación del campo inductor no puede aumentar más allá de lo que
permite la saturación.
Generador con excitación en paralelo
El generador con excitación en paralelo suministra energía eléctrica a una
tensión aproximadamente constante, cualquiera que sea la carga, aunque no tan
constante como en el caso del generador con excitación independiente. Cuando el
circuito exterior está abierto, la máquina tiene excitación máxima porque toda la
corriente producida se destina a la alimentación del circuito de excitación; por lo
tanto, la tensión en bornes es máxima.

3. Generador con excitación mixta
El generador con excitación mixta tiene la propiedad de que puede trabajar a
una tensión prácticamente constante, es decir, casi independiente de la carga
conectada a la red, debido a que por la acción del arrollamiento la corriente de
excitación tiende a disminuir al aumentar la carga, mientras que la acción del
arrollamiento serie es contraria, o sea, que la corriente de excitación tiende a
aumentar cuando aumente la carga.
Aplicaciones de los Generadores
El papel más importante que desempeña el generador de corriente continua es
alimentar de electricidad al motor de corriente continua. En esencia produce
corriente libre de rizo y un voltaje fijo de manera muy precisa a cualquier valor
deseado desde cero hasta la máxima nominal; ésta es en realidad corriente
eléctrica de corriente continua que permite la mejor conmutación posible en el
motor, porque carece de la forma de las ondas bruscas de energía de corriente
continua de los rectificadores.
Los generadores con excitación serie ya no se emplean en las centrales. Se
emplearon hace ya algún tiempo para la alimentación de grandes circuitos de
lámparas de arco, pero estas lámparas han sido sustituidas por otros tipos más
modernos, como por ejemplo, las lámparas de xenón.
Los generadores con excitación en serie tienen aplicación en aquellas
actividades en las que se precise una intensidad prácticamente constante, como
puede ser en equipos de soldaduras y en determinados sistemas de alumbrados.
Los generadores con excitación en paralelo, tienen aplicación en las centrales
para tracción eléctrica que precisan de una tensión constante y en todos aquellos
casos en que se haya de contar con variaciones bruscas de carga, como sucede
en los talleres con grúas de gran potencia, laminadores, etcétera; suponiendo que

4. no se disponga de sistemas compensadores, y que se desee la mayor constancia
posible para la tensión en las barras colectoras.
Los generadores con excitación mixta son utilizados en el sistema degeneración
de energía eléctrica de cc en aviones polimotores, en los que existe un generador
para cada motor y se realiza un acoplamiento en paralelo de los mismos para
atender a toda la energía eléctrica necesaria.
Circuito equivalente
Un circuito equivalente es un circuito que conserva todas las características
eléctricas de un circuito dado. Con frecuencia, se busca que un circuito
equivalente sea la forma más simple de un circuito más complejo para así facilitar
el análisis. Por lo general, un circuito equivalente contiene elementos pasivos y
lineales. Sin embargo, también se usan circuitos equivalentes más complejos para
aproximar el comportamiento no lineal del circuito original. Estos circuitos
complejos reciben el nombre de macromodelos del circuito original.
Ya se ha adelantado el concepto de circuito equivalente, al decir, por ejemplo,
que un generador real es equivalente a uno ideal con su resistencia interna en
serie.
Las Leyes de Ohm y Kirchoff
La Ley de Ohm establece la relación que existe entre la corriente en un circuito
y la diferencia de potencial (voltaje) aplicado a dicho circuito.
Esta relación es una función de una constante a la que se le llamó resistencia.

5. La 1ª Ley de Kirchoff establece que la suma algebraica de los voltajes alrededor
cualquier bucle cerrado es igual a cero.
La suma incluye fuentes independientes de tensión, fuentes dependientes de
tensión y caídas de tensión a través de resistores.
Sumatorio de Fuentes de Tensión = Sumatorio de caídas de tensión
La 2ª Ley deKirchoff establece que la suma algebraica de todas las corrientes
que entran en un nudo es igual a cero.
Esta suma incluye las fuentes de corrientes independientes, las fuentes de
corriente dependientes y las corrientes a través de los componentes.
La suma de corrientes que entran en un nudo es igual a cero
Divisores de Tensión y Corriente
Los divisores de Tensión se usan frecuentemente en el diseño de circuitos
porque son útiles para generar un voltaje de referencia, para la polarización de los
circuitos activos, y actuando como elementos de realimentación.

6. Los divisores de corriente se ven con menos frecuencia, pero son lo
suficientemente importantes como para que los estudiemos.
Las ecuaciones para el divisor de tensión, en donde suponenos que no hay
ninguna carga conectada a nuestro circuito se ven en la Figura 4.
Las ecuaciones del divisor de corriente, suponiendo que la carga es solamente
R2.
Teoremas de Thévenin y Norton
Hay situaciones donde es más sencillo concentrar parte del circuito en un sólo
componente antes que escribir las ecuaciones para el circuito completo.
Cuando la fuente de entrada es un generador de tensión, se utiliza el teorema
de Thévenin para aislar los componentes de interés, pero si la entrada es un
generador de corriente se utiliza el teorema de Norton.

7. Teorema de thevenin
Cualquier circuito, por complejo que sea, visto desde dos terminales concretos,
es equivalente a un generador ideal de tensión en serie con una resistencia, tales
que:
 La fuerza electromotriz del generador es igual a la diferencia de
potencial que se mide en circuito abierto en dichos terminales
 La resistencia es la que se "ve" hacia el circuito desde los terminales
en cuestión, cortocircuitando los generadores de tensión y dejando en
circuito abierto los de corriente
Para aplicar el teorema de Thévenin, por ejemplo, elegimos los puntos X e Y y,
suponemos que desconectamos todo lo que tenemos a la derecha de dichos
puntos, (es decir, estamos suponiendo que las resistencias R3 y R4, las hemos
desconectado físicamente del circuito original) y miramos atrás, hacia la
izquierda.
En esta nueva situación calculamos la tensión entre estos dos puntos (X,Y) que
llamaremos la tensión equivalente Thévenin Vth que coincide con la tensión en
bornas de la resistencia R2 y cuyo valor es :
El siguiente paso es, estando nosotros situados en los puntos indicados (X Y)
mirar hacia la izquierda otra vez y calcular la resistencia que vemos, pero teniendo
en cuenta que debemos suponer que los generadores de tensión son unos
cortocircuitos y los generados de corriente son circuitos abiertos, en el caso de

8. nuestro circuito original, sólo hay un generador de tensión que, para el cálculo que
debemos hacer lo supondremos en cortocircuito y ¿qué es lo que vemos?
Lo que vemos es que, las resistencias R1 y R2 están en paralelo.
Por lo que la resistencia equivalente Thévenin, también llamada impedancia
equivalente, Z th.vale:
El circuito estudiado a la izquierda de los puntos X, Y se reemplaza ahora por el
circuito equivalente que hemos calculado y nos queda el circuito de la figura 7,
donde ahora es mucho más fácil realizar los cálculos para obtener el valor Vo.
La otra forma de calcular Vo es, la de la teoría de mallas y donde observamos
que los resultados son los mismos. Pero las ecuaciones resultantes son bastante
más laboriosas.

9. Aplicando las ecuaciones por mallas
Así pues, hemos observado que, aplicando el Teorema de Thévenin para el
análisis de circuitos, seremos capaces de simplificar nuestros cálculos, lo que nos
será siempre muy útil, sobre todo, en otros circuitos más complejos.
Superposición
El principio de superposición establece que la ecuación para cada generador
independiente puede calcularse separadamente, y entonces las ecuaciones (o los
resultados) pueden acumularse para dar el resultado total. Cuando usemos dicho
principio de superposición la ecuación para cada generador se calcula con los
otros generadores (si son de tensión: se cortocircuitan; y si son de corriente se
dejan en circuito abierto). Las ecuaciones para todos los generadores se
acumulan para obtener la respuesta final.

10. En primer lugar se calcula la tensión de salida Vo, proporcionada por el
generador V1, suponiendo que el generador V2 es un cortocircuito. A esta tensión
así calculada la llamaremos V01 (cuando V2 = 0)
Seguidamente se calcula la tensión de salida Vo, proporcionada por el
generador V2, suponiendo que el generador V1 es un cortocircuito. A esta tensión
así calculada la llamaremos V02 (cuando V1 = 0)
El valor de Vo será igual a la suma de los valores V01 + V02 obtenidos
anteriormente.
Teorema de Norton
Cualquier circuito, por complejo que sea, visto desde dos terminales concretos,
es equivalente a un generador ideal de corriente en paralelo con una resistencia,
tales que:
 La corriente del generador es la que se mide en el cortocircuito entre
los terminales en cuestión.
 La resistencia es la que se "ve" HACIA el circuito desde dichos
terminales, cortocircuitando los generadores de tensión y dejando en

11. circuito abierto los de corriente.-( Coincide con la resistencia equivalente
Thévenin)
Circuito equivalente Norton
Aplicando el Teorema de Norton al circuito, nos quedará el siguiente circuito:
Donde hemos cortocircuitado los puntos X Y. La corriente que circula por entre
estos dos puntos la llamaremos Ith y lógicamente es igual a la tensión V del
generador de tensión dividido por la resistencia R1 (Ley de OHM) Ith = V / R1 la
resistencia Thévenin es la misma que la calculada anteriormente, que era el
paralelo de R1 y R2
Zth =R1//R2 = R1 x R2 / (R1 + R2).
Equivalencia entre thevenin y Norton
Sea cual sea el equivalente obtenido es muy fácil pasar al otro equivalente sin
más que aplicar el teorema correspondiente, así por ejemplo, supongamos que
hemos calculado el equivalente Thévenin de un circuito y hemos obtenido el
circuito de la izquierda de la figura siguiente:

12. Aplicando el teorema de Norton a la figura de la izquierda, cortocircuitaremos la
salida y calcularemos la corriente que pasa entre ellos que será la corriente: Ith =
10 / 20 = 0,5 A. y la resistencia Norton es 20 W. Por lo que nos quedará el circuito
equivalente Norton de la derecha
Características en vacío
Como se requiere una velocidad de funcionamiento, se usará el motor sincrono
para impulsar mecánicamente al generador de CC.
No aplique potencia por ahora.
Las terminales A, B y C de la fuente de alimentación proporcionan la potencia
trifásica fija a los tres devanados del estator, las terminales (+) y (-) de la fuente de
alimentación proporcionan la potencia fija de CC para el devanado del rotor. Ajuste
la perilla de control del reostato a la posición apropiada para una excitación
normal.
Conecte el campo en derivación del generador, terminales y a la salida variable
de CC de la fuente de alimentación. Terminales (+) y (-) en tanto que el medidor
de 500 mA, se conecta en serie con el cable positivo.
Conecte el medidor de 200 VCC a la salida del generador
Acople el motor síncrono y el generador de CC por medio de la banda.
Cerciórese de que las escobillas están en la posición neutra.
Pídale al instructor o al maestro que revise su circuito.

13. Conecte la fuente de alimentación. El motor
Haga variar la intensidad de corriente de campo en derivación IF, haciendo girar
la perilla de control de tensión de la fuente de alimentación. Observe el efecto en
la salida del generador (Tensión de armadura VA según lo indica el medidor de
200 VCC).
Mida y anote en la tabla 10-1 la tensión de armadura VA para cada una de las
intensidades de corrientes de campo que aparecen en ella.
Reduzca a cero la tensión y desconecte la fuente de alimentación.
¿Puede explicar porque se tiene una tensión de armadura a pesar de que la
intensidad de corriente de campo sea cero?
IF (miliampere
s)
VA (voltios
)
0 14.3
50 76.2
100 113.7
150 93.9
200 124.3
250 105.4
300 122.3
350 111
400 124.5

14. Invierta la polaridad del campo en derivación intercambiando los cables a las
terminales 5 y 6 del generador de CC
Conecte la fuente de alimentación y ajuste la intensidad de corriente de campo
IF a 300 mA CC
¿Se invirtió la tensión de armadura?
Si
Reduzca a cero la tensión y desconecte la fuente de alimentación
Intercambie los cables de medidor de 200 VCC
Conecte la fuente de alimentación y ajuste la intensidad de corriente de campo
IF a 300 mA CC
Mida y anote la tensión de armadura
VA = 90.8 VCC
¿Tiene aproximadamente el mismo valor la tensión de armadura y el que se
obtuvo en el procedimiento (4) (a una IF a 300 mA CC) excepto que sus
polaridades son inversas?
No
Reduzca a cero la tensión y desconecte la fuente de alimentación
Invierta la rotación del motor propulsor intercambiando dos de las conexiones
del estator (terminales 1, 2 o 3) que van al motor sincrono
Conecte la fuente de alimentación y ajuste la intensidad de corriente de campo
a 300 mA CC
¿Se invirtió la polaridad de la tensión de armadura?
Arrojo un voltaje de 53.1 volts , se redujo el voltaje

15. Reduzca a cero la tensión y desconecte la fuente de alimentación
Intercambie los cables del medidor de 200 VCC
Conecte la fuente de alimentación y ajuste la intensidad de corriente de campo
IF a 300 mA CC
Mida y anote la tensión de armadura
VA = 53.5 VCC
¿Tienen aproximadamente el mismo valor la tensión de armadura y el del
procedimiento (4) (a una IF de 300 mA CC) excepto que sus polaridades son
inversas? Si
Reduzca la tensión a cero y desconecte la fuente de alimentación.
Generadores de vacío
Se pueden utilizar distintos generadores de vacío para el establecimiento de
éste.
Por norma general, se distinguen las siguientes unidades:
1) Eyector
2) Bomba de vacío
3) Soplante de vacío
Cada generador tiene sus ventajas específicas, sin embargo, se debe tener
siempre en cuenta lo siguiente: una capacidad de aspiración alta y una elevada
depresión al mismo tiempo suponen siempre un consumo de energía alto y, con
ello, más costes.

16. Eyector
Los eyectores son generadores de vacío puramente neumáticos que funcionan
según el principio de Venturi. El aire comprimido entra a través de A en el eyector
y fluye por la tobera B. Inmediatamente detrás de la tobera difusora se produce
una depresión (vacío) que hace que el aire se vea aspirado a través de la
conexión de vacío D. El aire aspirado y el aire comprimido salen juntos a través
del silenciador C.
Ventajas de los eyectores
 No tienen componentes en rotación, por lo que precisan poco
mantenimiento y no sufren desgaste
 Construcción compacta
 No se produce formación de calor
 Peso reducido
 Rápido establecimiento del vacío
 Se pueden montar en cualquier posición
Campos típicos de aplicación
 Aplicaciones de robots industriales en todos los ramos

17.  Líneas de alimentación en la industria del automóvil
Bomba de vacío
Las bombas de vacío son generadores eléctricos de vacío capaces de generar
altas depresiones con caudales volumétricos de entre 4 y 250 m3/h.
Ventajas de las bombas de vacío
 Se pueden conseguir altas depresiones con altos volúmenes de
aspiración
 Se pueden utilizar como generación central de vacío
 Precisan poco mantenimiento
Campos típicos de aplicación
 Como generación central de vacío en instalaciones de transporte con
pórticos
 En aparatos manuales de manipulación por vacío
 En máquinas envasadoras
Soplantes de vacío
Ventajas de los soplantes de vacío
 Enorme capacidad de aspiración
 Alta compensación de fugas
 Posibilitan la manipulación de piezas porosas

18. Campos típicos de aplicación
 Aspiración de grandes volúmenes en muy poco tiempo
 Manipulación de piezas muy porosas, como cartones, material de
aislamiento, tableros de madera aglomerada o sacos.

19. Ejercicios realizados

20. Video sobre la construcción de un generador de corriente alterna y
continúa
https://www.youtube.com/watch?v=V9oAGOLvbkE