Este documento describe diferentes tipos de máquinas eléctricas como alternadores, motores de corriente directa y alterna, dinamos y generadores. Explica su principio de funcionamiento y características como la forma de excitación, conexión de los devanados y aplicaciones.

1. MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Alejandra Badilla Delgado
Electrotecnia 11-11

2. Máquina
Eléctrica
Alterna
Alternador
Motores 1Ø y
3Ø
Directa Dinamo
Motores
DC

3. MOTORES:
• Maquinas eléctricas que transforman energía eléctrica a
energía mecánica.
Forma constructiva: Circuito magnético Circuito Eléctrico

4. Alterna
Monofásicos
Trifásicos
Directa
Autoexcitados
Excitación
Independiente

6. Principio de Funcionamiento:
• El funcionamiento de un motor de DC es producto de la
fuerza que se produce sobre un conductor eléctrico
recorrido por una intensidad de corriente eléctrica.

7. Motores de DC, con Imanes Permanentes.
• No se necesita la alimentación de energía para excitación ni
el devanado asociado.
• Los imanes permanentes proporcionan el flujo magnético.
• Mejora la eficiencia y el enfriamiento.
• Mejor par de arranque, pero mitad de velocidad al vacío que
uno en serie.
• Las sobrecargas pueden causar desmagnetización.
• No se tiene control sobre el campo.

8. Motores DC, con Imanes Permanentes

9. Motores de DC, con Imanes Permanentes
Sin escobillas
• Armadura estacionaria y
campo rotatorio.
• Poseen menos bobinas, ya
que cada una necesita al
menos de dos a cuatro
transistores para conmutar.
• Los transistores se activa y
desactivan en ángulos
específicos y suministran
pulsos a los devanados.
Servomotores
• Alta resistencia e
inductancia baja.
• Incluyen motores de imán
permanente, circuito
impreso y bobina móvil.

10. Motor en Derivación.
• Devanado de campo conectado en paralelo con el inducido.
• Velocidad disminuye levemente cuando el par aumenta.
• Velocidad casi constante; su variación se presenta cuando
funciona con carga o al vacío.
• Se limita por medio de resistores variables su corriente de
arranque.
• Par motor proporcional al número de conductores en la
armadura.

11. Motor en Derivación.

12. Motor en Serie.
• Devanado de campo conectado en serie con el inducido.
• Cuenta con pocas vueltas en su devanado inductor.
• Fluye la misma corriente en ambos devanados
• Posee un alto par de arranque.
• Su velocidad depende de la carga; un cambio de la carga
produce un cambio notable en la velocidad.
• Si trabaja sin carga, existe la posibilidad de que su
velocidad aumente en un nivel tan alto que los devanados
se destruyan.

13. Motor en Serie.

14. Motor Compound
• Posee dos bobinados inductores independientes; uno
dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro
conectado en derivación.
• El flujo magnético en los polos aumenta por la carga.
• El par incrementa con mayor rapidez y la velocidad
disminuye.

15. Motor Compound

17. Principio de funcionamiento
• Convierte la energía eléctrica en fuerzas de
giro por medio de la acción mutua de los campos
magnéticos.
• Los tres bobinados se encuentran desfasados 120° y su
campo magnético tiene una frecuencia de giro constante.

18. Motores de Corriente Alterna.Monofásicos.
Fase partida:
Condensador de
arranque
Condensador
permanente
Doble condensador
Universal
Espira de Fraguer
Trifásicos.
Síncronos
Asíncronos

19. Motores Corriente Alterna, Fase Partida.
• Poseen: Dos arrollamientos, uno de trabajo y uno de
arranque; un interruptor centrifugo y un rotor (Jaula de
Ardilla.)
• Arrollamiento auxiliar magnéticamente respecto al principal.
• En los dos arrollamientos se crea un campo magnético que
induce al rotor y este crea uno propio; el interruptor
centrifugo desconecta el arrollamiento de arranque y el
movimiento continua debido al arrollamiento de trabajo.

20. Motores Corriente Alterna, Fase Partida.
• Par de arranque bajo
• El par de arranque aumenta si se utiliza un condensador de
arranque conectado en paralelo con el devanado de
arranque.
• Se puede utilizar un condensador permanente conectado en
serie al devanado de trabajo para lograr que su par de
trabajo sea estable.

21. Motores Corriente Alterna, Fase Partida.

22. Motores Corriente Alterna, Fase Partida con
condensador de arranque.
• Posee los mismos componentes que un motor con fase
partida, a excepción de que el arrollamiento de arranque
posee un capacitor electrolítico conectado en serie.

23. Motores Corriente Alterna, Fase Partida con
condensador permanente.
• Posee las dos bobinas, una de trabajo y otra de arranque; y
un capacitor conectado en serie al arrollamiento de
arranque.

24. Motores Corriente Alterna, Fase Partida con
doble condensador.
• Cuando se necesita un mayor par de arranque se utilizan
dos capacitores.
• Un condensador permanente siempre conectado en serie con uno de
los devanados.
• Un condensador de arranque, conectando en paralelo con el
permanente en el momento del arranque, para aumentar la capacidad, y
que luego será desconectado.

25. Motores de Corriente Alterna, Espira de
Fraguer
• Una sección de cada polo está provisto de un anillo de
bronce, donde las corrientes inducidas retrasan en su
entorno el flujo magnético, lo suficiente como para
proporcionar un campo giratorio
• Está formado por un estator con un núcleo de polos
salientes y el rotor de jaula de ardilla; el motor no lleva
bobinado auxiliar pero, en su lugar tiene un par de espiras
en cada polo formadas por unos aros de cobre en
cortocircuito que cubren cada polo, y ponen una oposición
de fase, a 180º una respecto de la otra .
• Posee poca potencia.
• No lleva escobillas

26. Motores Síncronos
• La red de alimentación de estator debe ser AC. La red de
alimentación del rotor debe ser DC
• Su velocidad de giro se mantiene constante.
• Al tener un campo magnético con voltaje propio en el rotor
funciona de la misma manera que un banco de
condensadores compensando el desfase de corriente que
producen motores asíncronos.

27. Motores Asíncronos
• Este tipo de motor posee bobinas
individuales en las ranuras de núcleo.
• Las bobinas del estator forman tres arrollamientos
independientes pero iguales; al suplir estos de corriente se
genera un campo magnético que induce el rotor lo cual
genera movimiento.
• La velocidad de giro entre el rotor y el estator son diferentes.
La velocidad en el rotor nunca alcanza a la velocidad del
campo rotante.

28. Motor Universal
• Trabajan con AC y DC.
• Es similar a un motor DC en serie.
• Su estator consiste en chapas de acero dulce que funciona
como núcleo del inductor y un arrollamiento inducido con
escobillas y un colector.
• Cuando se conectan sus terminales fluye una corriente en el
inductor y el inducido (conectados en serie) esto creerá un
campo magnético en ambos y producirá el movimiento.

29. Motores a Paso.
• Los motores a paso son motores en los que podemos
controlar el desplazamiento del rotor en función de
tensiones que se aplican a las bobinas.
• Podemos conseguir controles de los desplazamientos
adelante y detrás y determinado numero de pasos por
vuelta.

30. Motores a Paso,
Principio de funcionamiento.
• Estos convierten los impulsos eléctricos en movimientos
giratorios constantes de 90°.
• El movimiento de estos motores se debe a las fuerzas
ejercidas por un campo electromagnético, creadas al hacer
circular una corriente eléctrica a través de una o varias
bobinas.
• El campo magnético del rotor busca estar en “equilibrio” con
el campo del estator.

31. Generadores:
• Transforman energía mecánica en eléctrica.

34. Dinamos, Excitación Serie
• Corriente que viaja por el inducido es la misma que la que
viaja por el inductor.
• El devanado de excitación posee poca espiras pero con
este se consiguen fuertes corrientes.

35. Dinamos, Excitación Shunt
• La corriente de los bornes es constante.
• Al tener el circuito exterior abierto, excitación máxima
• Circuito exterior entra en corto circuito, la excitación pasa a
ser mínima y la carga se anula.
• Para excitarla debe estar en movimiento, y para desexcitarla
detenerla.

36. Dinamos, Excitación Compound
• Tensión no disminuye con la carga.
• Puede excitarse aunque no esté acoplado con el
circuito exterior.
• Cuando se pone en marcha el arrollamiento en serie
compensa la tendencia de la conexión shunt de
disminuir la tensión de los bornes.

37. Dinamos, Excitación Independiente
• La tensión en los bornes es independiente a la carga.
• Su velocidad se regula por medio del reóstato.
• La excitación de campo inductor no puede aumentar más
allá de lo que permite la saturación.
• A medida que aumenta la velocidad, aumenta la tensión.
• Si trabaja con carga y en esta hay una variación se refleja
con una variación de la tensión.

39. Alternadores

40. Alternadores
• Son generadores de corriente alterna.
• Mayor aprovechamiento eléctrico.
• Larga duración.
• Insensibles a influencias externas como temperatura,
humedad y vibraciones.
• En su mayoría son síncronos.