Este documento describe el proceso de formación de tensión en un generador de corriente continua en derivación. Explica que este tipo de generador provee su propia corriente de campo al conectar el campo directamente a sus terminales. También analiza gráficamente cómo aumenta el voltaje en el arranque del generador debido a la histéresis magnética y cómo depende la corriente de campo del voltaje de salida. Finalmente, resume las principales pérdidas que ocurren en los generadores de corriente continua.

1. República Bolivariana deVenezuela
Instituto Universitario politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Barcelona
Maquinas Eléctricas I
El Generador de Corriente Continua
Profesora:
Ing. Ranielina Rondón Mejías
Alumno :
ZambranoVicente
C.IV-20.358.951
Barcelona, Junio del 2014

2. Proceso de formación de tensión en un generador en derivación
Este es un tipo de generador que provee su propia corriente de
campo, conectando el campo directamente a sus terminales, tal y
como se observa en la figura 1.13
Este tipo de generador tiene una clara ventaja sobre al ya estudiado. Pero si no
tiene alimentación externa para su excitación ¿de donde sale el flujo eléctrico
inicial para arrancar cuando se energiza?

3. Supongamos que el generador de la gráfica circuital anterior, no se le conecta carga y
que el motor primario comienza a mover su eje.
¿Cómo aparece el voltaje inicial en los terminales de la máquina?
Pues ahí la importancia de la teoría ferromagnética (histéresis), el voltaje dependerá
directamente de un flujo residual en los polos el cual viene dado por:
Este voltaje es sumamente pequeño pero existe y aparece en los terminales del
generador (puede ser un volt o dos).
Cuando este voltaje aparece en los terminales del generador, produce una
corriente que fluye en la bobina del campo del generador
Esta corriente produce una fuerza magnetomotriz en los
polos, el cual incrementa el flujo y este a la vez incrementa y por tanto
aumenta siVT↑→IF↑→Ф↑→EA

4. Para comprender más el comportamiento de este generador, analicemos la
gráfica siguiente, en el cual se muestra la saturación magnética en la cara de
los polos, ello es lo que limita la tensión en los bornes del generador , la
constitución de IF y EA no se hace en forma rápida, mas bien se hace a través
de varios pasos, según se ve en la siguiente gráfica:
Análisis gráfico de los generadores de C.C. en derivación.
Aumento del voltaje en el arranque de un Generador en Derivación

5. El análisis gráfico para este tipo de generador es más complicado que el
de excitación en serie.
Ello motivado a que la corriente de campo depende directamente de su
propio voltaje de salida.
El análisis se hace sin la reacción de inducido y posteriormente se
incluye este efecto en la gráfica siguiente se hace un análisis de su
comportamiento, en base a la recta de carga sin reacción de inducido

6. En vacioVT≅EA, cuando IARA=0 deVT=EA-IARA;VT=EA=IARA
Análisis gráfico con reacción de inducido
En vacioVT≅EA, con carga
y reacción de inducido se
tendrá EA=VT+IARA, se
originará una fuerza
magnetomotriz

7. Análisis gráfico de los generadores compuestos diferencial.
Es un generador con ambos campos, en derivación y en serie. Pero en la cual
las fuerzas magneto motrices se restan.
Observemos el siguiente circuito donde a circulación de la corriente IA, fluye
hacia afuera, mientras que If fluye hacia adentro.

8. Para entender esto analizaremos las siguientes ecuaciones y representación grafica
Corriente de campo en derivación equivalente:
Corriente de campo efectiva:
La corriente equivalente representa un lado
horizontal a la izquierda y/o a la derecha de la
línea de la resistencia de campo
La caída resistiva , corresponde a un lado paralelo al eje de los
terminales (EA,Lf) Para encontrar el voltaje de salida en una carga dada, hay que
determinar el tamaño del triangulo y el punto donde encaja exactamente, entre las
líneas de corriente de campo y la curva de magnetización.

9. Flujo de potencia y pérdidas en los generadores de Corriente Continua
Los generadores de c.c. toman potencia mecánica y entregan potencia eléctrica y los motores
de c.c. toman potencia eléctrica y entregan potencia mecánica . En cualquiera de los casos no
toda la potencia que entra a la maquina se convierte en potencia útil a la salida, siempre hay
pérdidas asociadas en el proceso.
PSal.
η = ------- x 100%
PEnt.
PEnt. – PPerd.
η = ---------------- x 100%
PEnt.
Perdidas en los generadores de corriente continua.
1.- Pérdidas eléctricas ó en el cobre ( I2 . R ) :
Son todas las que se presentan en la armadura y en los devanados de campo de la máquina.
 Pérdidas en la armadura : PA = IA
2. RA
 Pérdidas en el campo : PF = IF
2. RF
2.- Pérdidas en las escobillas:
Son las que se pierden en los contactos entre las escobillas y el colector
PBD = V BD . IA

10. Donde:
PBD : Pérdida por contacto de las escobillas
V BD : Caída de voltaje en las escobillas =~2 V.
IA : Corriente de armadura
3.- Pérdidas en el núcleo: Debido a la histéresis y corrientes parasitas.
4.- Pérdidas mecánicas :
Fricción: Se debe al rozamiento de los rodamientos del eje.
Ventilación :Se debe a la fricción de las partes en movimiento de la
maquina con el aire que se encuentra dentro de la carcasa.
5.- Pérdidas adicionales.- Son pérdidas que no se pueden incluir dentro de
ninguna de las anteriores =~ 1 % potencia a plena carga.

11. DIAGRAMA DE FLUJO DE POTENCIA DE UN GENERADOR
Pérdidas en
el cobre
Pérdidas en
el Núcleo
Pérdidas
Mécanicas
Pérdidas
Adicionales
Tind.ωm = EA.IA
P convertida

12. Bibliografía
https://docs.google.com/document/d/1xFAdOR7ojhsLLrgu8G_UNsA4l5CXMsC
Ug42EOylPKuQ/edit?hl=es&pli=1
http://hgm.shibanazihuatanejo.com/ME/Notascurso/U1.pdf
http://www.ehowenespanol.com/caracteristicas-generador-derivacion-
lista_265577/
http://coscomantauni.files.wordpress.com/2011/08/maquinas-de-cc.ppt
 http://files.victorpmeza.webnode.es/200000022-
47b7d47fd4/M%C3%A1quina%20de%20Corriente%20Continua%20Clase%20
3.ppt