Este documento describe diferentes tipos de máquinas eléctricas de corriente continua y corriente alterna, incluyendo motores de CC con imanes permanentes, motores de CC en serie y derivación, motores universales, motores de CA de fase partida y asíncronos, generadores de CC con diferentes tipos de excitación, y alternadores. Explica los principios de funcionamiento de cada máquina eléctrica y sus características distintivas.

1. María Fernanda Chinchilla Román.
Electrotecnia
5-07
MÁQUINAS ELÉCTRICAS DE C.C

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

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. • Alta resistencia e inductancia
baja.
• Incluyen motores de imán
permanente, circuito impreso y
bobina móvil.
• 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.
MOTORES DE DC, CON IMANES PERMANENTES
Sin escobillas Servomotores

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.

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.