Generador de corriente continua, características de vació, ejercicios resueltos, vídeo sobre la construcción de un generador

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, MAYO 2016

2. Generador de corriente continúa
Los generadoresde corriente continuasonmáquinasque producenenergíaeléctricapor
transformaciónde laenergíamecánica.Los generadoresde corrientecontinuasonmaquinas que
producentensiónsufuncionamientose reduce siempre al principiode labobinagiratoriodentro
de un campo magnético.Si unaarmadura giraentre dos polosmagnéticosfijos,lacorriente enla
armadura circulaenun sentidodurante lamitadde cada revolución,yenel otrosentidodurante
la otra mitad.Para producirunflujoconstante de corriente enunsentido,ocorriente continua,en
un aparato determinado,esnecesariodisponerde unmedioparainvertirel flujode corriente
fueradel generadorunavezdurante cada revolución.
Clasificación de Generadores de Corriente Continua
Generador con excitación independiente
En este tipode generador,latensiónenlosbornesescasi independientede lacarga de la
máquinay de su velocidad,yaque latensiónse puede regularpormediodel reóstatode campo,
aunque naturalmente,dentrode ciertoslímites,porquelaexcitacióndelcampoinductornopuede
aumentarmás alláde lo que permite lasaturación.
Generador con excitación en paralelo
El generadorconexcitaciónenparalelosuministraenergíaeléctricaaunatensión
aproximadamente constante,cualquieraque sealacarga, aunque notan constante comoenel
caso del generadorconexcitaciónindependiente.Cuandoel circuitoexteriorestáabierto,la
máquinatiene excitaciónmáximaporque todalacorriente producidase destinaala alimentación
del circuitode excitación;porlotanto,la tensiónenbornesesmáxima.
Generador con excitación mixta
El generadorconexcitaciónmixtatienelapropiedadde que puede trabajarauna tensión
prácticamente constante,esdecir,casi independientede lacarga conectadaa la red,debidoaque
por la accióndel arrollamientolacorrientede excitacióntiende adisminuiral aumentarlacarga,
mientrasque laacción del arrollamientoserieescontraria,osea,que la corriente de excitación
tiende aaumentarcuandoaumente lacarga.
Aplicaciones de los Generadores
El papel másimportante que desempeñael generadorde corriente continuaesalimentarde
electricidadal motorde corriente continua.Enesenciaproduce corriente libre de rizoyun voltaje
fijode maneramuyprecisaa cualquiervalordeseadodesdecerohastala máximanominal;éstaes
enrealidadcorriente eléctricade corriente continuaque permitelamejorconmutaciónposibleen
el motor,porque carece de laforma de lasondas bruscasde energíade corriente continuade los
rectificadores.

3. Los generadoresconexcitaciónserie yanose empleanenlascentrales.Se emplearonhace ya
algúntiempoparala alimentaciónde grandescircuitosde lámparasde arco,peroestaslámparas
han sidosustituidasporotrostiposmásmodernos,comoporejemplo,laslámparasde xenón.
Los generadoresconexcitaciónenserietienenaplicaciónenaquellasactividadesenlasque se
precise unaintensidadprácticamente constante,comopuede serenequiposde soldadurasyen
determinadossistemasde alumbrados.
Los generadoresconexcitaciónenparalelo,tienenaplicaciónenlascentralesparatracción
eléctricaque precisande unatensiónconstante yentodosaquelloscasosenque se hayade
contar con variacionesbruscasde carga, comosucede enlostallerescongrúasde gran potencia,
laminadores,etcétera;suponiendoque nose dispongade sistemascompensadores,yque se
desee lamayorconstanciaposible paralatensiónenlasbarras colectoras.
Los generadoresconexcitaciónmixtasonutilizadosenel sistemadegeneraciónde energía
eléctricade cc en avionespolimotores,enlosque existe ungeneradorparacada motor y se realiza
un acoplamientoenparalelode losmismosparaatenderatoda laenergíaeléctricanecesaria.
Circuito equivalente
Un circuitoequivalente esuncircuitoque conservatodaslascaracterísticaseléctricasde un
circuitodado.Con frecuencia,se buscaque uncircuitoequivalente sealaformamássimple de un
circuitomás complejoparaasí facilitarel análisis.Porlogeneral,uncircuitoequivalente contiene
elementospasivosylineales.Sinembargo,tambiénse usancircuitosequivalentesmáscomplejos
para aproximarel comportamientonolineal del circuitooriginal.Estoscircuitoscomplejosreciben
el nombre de macromodelosdel circuitooriginal.
Características en vacío
Comose requiere unavelocidadde funcionamiento,se usaráel motorsincrono para impulsar
mecánicamente al generadorde CC.Conectael circuitoque se ilustraenla figura10-1, utilizando
la fuente de alimentación,mediciónde CA ymotorsincrono.
No aplique potenciaporahora.
Las terminalesA,By C de la fuente de alimentaciónproporcionanlapotenciatrifásicafijaalos
tresdevanadosdel estator,lasterminales(+) y(-) de lafuente de alimentaciónproporcionanla
potenciafijade CCpara el devanadodel rotor.Ajuste laperillade control del reostatoalaposición
apropiadapara una excitaciónnormal.
Conecte el circuitoque aparece enlafigura10-2. Generador/Motoryde mediciónde CC.

4. Conecte el campoenderivacióndel generador,terminales(5) y(6) a la salidavariable de CCde la
fuente de alimentación.Terminales(+) y(-) entantoque el medidorde 500 mA,se conecta en
serie conel cable positivo.
Conecte el medidorde 200 VCC a la salidadel generador(terminales1y 2 de la armadura)
Acople el motorsíncronoy el generadorde CC por mediode labanda.
Cerciorese de que lasescobillasestánenlaposiciónneutra.
Pídale al instructoro al maestroque revise sucircuito.
Conecte lafuente de alimentación.El motor
Haga variar la intensidadde corriente de campoenderivaciónIF,haciendogirarlaperillade
control de tensiónde lafuente de alimentación.Observe el efectoenlasalidadel generador
(Tensiónde armaduraVA segúnloindicael medidorde 200 VCC).
Mida y anote enla tabla10-1 la tensiónde armaduraVA para cada unade lasintensidadesde
corrientesde campoque aparecenenella.
Reduzcaa cero la tensiónydesconecte lafuentede alimentación.
¿Puede explicarporque se tieneunatensiónde armaduraapesar de que la intensidadde
corriente de camposea cero?
IF (miliamperes) 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

5. Inviertalapolaridaddel campoenderivaciónintercambiandoloscablesalasterminales5y6 del
generadorde CC
Conecte lafuente de alimentaciónyajuste laintensidadde corrientede campoIFa 300 mA CC
¿Se invirtiólatensiónde armadura?
Si
Reduzcaa cero la tensiónydesconecte lafuentede alimentación
Intercambie loscablesde medidorde 200 VCC
Conecte lafuente de alimentaciónyajuste laintensidadde corrientede campoIFa 300 mA CC
Mida y anote la tensiónde armadura
VA = 90.8 VCC
¿Tiene aproximadamente el mismovalorlatensiónde armadurayel que se obtuvoenel
procedimiento(4) (aunaIF a 300 mA CC) exceptoque suspolaridadessoninversas?
No
Reduzcaa cero la tensiónydesconecte lafuentede alimentación
Inviertalarotacióndel motorpropulsorintercambiandodosde lasconexionesdel estator
(terminales1,2 o 3) que vanal motor sincrono
Conecte lafuente de alimentaciónyajuste laintensidadde corrientede campoa 300 mA CC
¿Se invirtiólapolaridadde latensiónde armadura?
Arrojoun voltaje de 53.1 volts, se redujoel voltaje
Reduzcaa cero la tensiónydesconecte lafuentede alimentación
Intercambie loscablesdel medidorde 200 VCC
Conecte lafuente de alimentaciónyajuste laintensidadde corrientede campoIFa 300 mA CC
Mida y anote la tensiónde armadura
VA = 53.5 VCC
¿Tienenaproximadamente el mismovalorlatensiónde armadurayel del procedimiento(4) (a
una IF de 300 mA CC) exceptoque suspolaridadessoninversas?Si

6. Reduzcala tensiónacero y desconecte lafuentede alimentación
Ejercicios realizados

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