Ensayo de maquinas electricas

1. REACCION DE INDUCIDO Y CONMUTACION
Universidad Politécnica Salesiana
Bernardo Miguel Torres Alvarez
ni_dios-ni_amo@hotmail.com
Carlos Mendez
carlosconelsindromedelpunk@hotmail.com
RESUMEN: La reacción en el inducido y la
conmutación son problemas muy comunes que se
presentan en las maquinas, en el siguiente ensayo
primero se procederá a entender lo que esto significa,
para luego plantear las diferentes soluciones a estos
problemas, además se incluirá las nomenclaturas
normalizadas que se utilizan en los diferentes países.
A. INTRODUCCIÓN
Es evidente que un generador de cd tendrá
inducido su voltaje útil por las reacciones antes
descritas, y debe contarse con un medio excitador
externo para hacer girar la armadura de modo que
las espiras conductoras se muevan por las líneas
de flujo desde los polos estacionarios. Sin
embargo, estos conductores deben llevar
corriente para que el generador sea útil y esto
ocasionará fuerzas de retardo en ellos Fig. 1. Campo magnético resultante a causa de la
reacción en el inducido
B. REACCION DE INDUCIDO
Cuando la dinamo esta en carga el flujo del A consecuencia de la reacción del inducido la
inductor se distorsiona debido al flujo magnético línea neutra (línea que une los conductores que no
creado por la corriente del inducido, el cual es producen fem) en carga, adelanta respecto del
perpendicular al flujo magnético principal creado sentido de giro un ángulo , tomada como
por los polos inductores . referencia la línea neutra en vacío
Aunque aparentemente el flujo principal
no varía, pues se reduce en los cuernos de entrada
pero aumenta en los cuernos de salida, en realidad
el flujo principal disminuye pues la distorsión del
mismo aumenta su recorrido, es decir su
reluctancia magnética, se crea saturación de los
cuernos polares y además aumentan las fugas
magnéticas, coadyuvando todo ello todo ello en la
disminución de y disminuyendo por tanto la
fem en carga Ec respecto a la fem en vacio EV. Este
fenómeno se conoce con el nombre de reacción Fig. 2. Línea neutra a vacio con respecto a línea
magnética del inducido. neutra con carga.

2. B.1 INCONVENIENTES DE LA
REACCION DE INDUCIDO
Disminuye la fem de en carga Ec
Disminuye indirectamente el
rendimiento pues se ha de aumentar la
corriente de excitación para
compensar el efecto anterior
Crea peligro de chispas en el colector
Aumenta las dificultades para realizar
una buena conmutación
C. CONMUTACION
La conmutación es el conjunto de
fenómenos que acompañan a la inversión
del sentido de la corriente en la sección
cortocircuitada por una escobilla.
Fig. 5. Proceso de conmutación
Durante el tiempo t en el que la sección
esta cortocircuitada, es decir mientras, sus
conductores activos franquean la línea neutra,
en dicha sección se crean dos fem:
a) Una fem de autoinducción
variando la corriente i en el tiempo t, del
valor I a –I
b) Una fem de inducción donde es
el flujo transversal del inducido cortado por
laso conductores activos en el tiempo t.
Esta fem se suma a la anterior pues el
sentido del flujo transversal es el mismo
que el del polo del que produce el
conductor como hemos visto
anteriormente.
Fig. 3. Conductor con –I
Estas dos fem tienen un efecto
desfavorable. Sin ellas, el reparto de las
corrientes que circulan entre las delgas
correspondientes y las escobillas, se realizara
según las conductancias de las derivaciones,
de forma lineal, pero debido a estas dos fem,
el reparto no es lineal, generando chispas.
Fig. 4. Sección en conmutación

3. Fig. 6. Conductor con +I
Fig. 7. Desplazamiento de las escobillas
C.1 MEDIDAS PARA MEJORAR LA CONMUTACION
POLOS DE CONMUTACION AUXILIARES
La conmutación se aproxima tanto más a
la ideal (reparto lineal de las corrientes en a- Anulan el flujo transversal sobre la línea
escobilla y b-escobilla según las conductancias) neutra teórica y además producen en la sección de
cuanto más reducida sea la corriente j producida conmutación una fem opuesta a
por las fem . Para ello se aplican los De estos dos métodos, excepto para
principios siguientes. tensiones y potencias muy bajas (< = 3KW) se
 Hacer las fem lo más pequeña emplea exclusivamente los polos de
posible. conmutación.
Aumentando el número de delgas del
colector
Aumentando el número de escobillas
Disminuyendo el flujo transversal, por
los métodos vistos para disminuir la
reacción del inducido.
 Aumentar la resistencia que se opone a la
corriente j
La resistencia del circuito de la
Fig. 8. Polos auxiliares
corriente j consta de la resistencia de
la sección en conmutación, de la Si bien con unos polos auxiliares bien
resistencia de las escobillas y de la calculados se alcanza una conmutación correcta en
resistencia de contacto a-escobilla y b- todo el campo de funcionamiento normal de la
escobilla. maquina, ellos sin embargo no evitan la distorsión
 Crear, en la sección de conmutación, una de la curva de inducción bajo los polos principales
fem opuesta a con su secuela de los inconvenientes, el mas grave
Desplazamiento de las escobillas un de los cuales puede ser arco entre escobilla cuando
adelanto suplementario (en el sentido la maquina está sujeta a bruscas sobrecargas o
trabajos muy duros. En estos casos es obligado
de rotación) al correspondiente al de la
recurrir, además de polos auxiliares, al devanado de
línea neutra, tal que, se produzca en la compensación.
sección en conmutación una fem de
sentido opuesto a la suma de .

4. Motor de corriente continua de imán permanente
Generador de corriente continua con excitación
compuesta corta
Fig. 9. Polos auxiliares y devanados de
compensación.
NOMENCLATURAS NORMALIZADAS
ESPAÑA
D. CONCLUSION
Motor de corriente continúa:
La principal conclusión que se puede entender
en el ensayo es que la reacción de inducido y
conmutación es un inconveniente el cual
desencadena más problemas, que sabemos se da al
Generador manual de corriente poner una carga a la salida del generador. Es
importante que en el diseño de la maquina consten
todas las alternativas que existen para aminorar los
problemas ya explicados.
Con unos polos auxiliares bien calculados se
Motor serie de corriente continua alcanza una conmutación correcta en todo el campo
de funcionamiento normal de la maquina, ellos sin
embargo no evitan la distorsión de la curva de
inducción bajo los polos principales con su secuela de
los inconvenientes.
Motor de excitación shunt derivación de corriente
continúa

5. E. REFERENCIAS
[1] Maquinas de corriente dc, disponible en:
http://www.tuveras.com/maquinascc/dinamo/reaccion
.htm ;visitada el 27/06/11 ;hora: 20:05
[2] DC Machines; disponible en:
https://docs.google.com/viewer?url=http%3A%2F%2Fn
ptel.iitm.ac.in%2Fcourses%2FIIT-
MADRAS%2FElectrical_Machines_I%2Fpdfs%2F2_5.pdf
;visitada el 27/06/11; hora: 21:09.
[3] maquinas eléctricas rotativas ; Autor: Vargas ;
Megaprint Ediciones.