teoria de maquinas de cc
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Maquinas de corriente continuaTRANSCRIPT
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1
HM HM
Msc. Ing. Huber Murillo M. Consultor en Mquinas Elctricas y Sistemas Electricos de Potencia
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
HM
IEC ( International electrotechnical comission )
NEMA ( National Electrical Manufactures Association )
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
2
HM
MAQUINAS
ELECTRICAS
DE
INDEUCCION
CORRIENTE
ALTERNA
ASINCRONO
CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS DE INDUCION
BAJO COSTO MANTO.
VELOCIDAD CONSTANTE
USO SENCILLO
ROBUSTO
BAJO COSTO ADQUISICION
SINCRONO
ALTO COSTO MANTO.
VELOCIDAD CONSTANTE
USO COMPLEJO
AMPLIA GAMA DE CONTROL
ALTO COSTO ADQUISICION
ALTO COSTO MANTO.
VELOCIDAD VARIABLE
NECESITA UNA FUENTE DC
AMPLIA GAMA DE CONTROL
ALTO COSTO ADQUISICION
CORRIENTE
CONTINUA
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
HM
MOTORES Y
GENERADORES
DE CC
UNIVERSO TECNOLOGICO DE LOS GCC Y MCC
EXCITACION SHUNT
EXCITACION INDEPENDIEN.
Los mquinas de corriente continua son reversibles y por tanto pueden
ser utilizados como generadores motores segn sea el caso.
EXCITACION SERIE
EXCITACION COMPUESTA PASO CORTO
ESPECIALES
EXCITACION COMPUESTA PASO LARGO
COMPUESTA EXCITACION INDEPENDIEN.
EXCITACION COMPUESTA PASO CORTO
EXCITACION COMPUESTA PASO LARGO
COMPUESTA EXCITACION INDEPENDIEN.
ADITIVO
SUSTRACTIVO
SIMPLE
EXCITACION
MOTOR DE PASOS
SISTEMAS WARD LEONARD
IMAN PERMANENTE
AQUI
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
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HM CONVERSOR DE ENERGIA MECANICA - ELECTRICA
ENERGIA
POTENCIAL
CONVERSOR
DE ENERGIA
ENERGIA
MECANICA
G
ENERGIA
ELECTRICA
LA ENERGIA POTENCIAL EXISTENTE Y DISPONIBLE SEGUN SU
APROVECHAMIENTO SE CLASIFICA EN :
- Central hidroelctrica Aguas de ro.
- Central solar Luz del sol.
- Central elica Viento del medio.
- Central mareomotriz Olas del mar.
- Central nuclear Utilizacin del urneo.
- Central trmica Uso del carbn de piedra
- Central trmica Uso del petrleo.
- Grupo electrgeno. Motores diessel.
MOTOR PRIMO
Wm
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
HM CONVERSOR DE ENERGIA ELECTRICA - MECANICA
ENERGIA
MECANICA
M
ENERGIA
ELECTRICA
CARGAS
DIVERSAS
Wm
SE APROVECHA LA ENERGIA ELECTRICA DISPONIBLE Y EXIS-
TENTE PARA PONER EN MOVIMIENTO CARGAS CON TORQUES
TALES COMO :
- Torque constante Compresores.
- Torque cuadrtico. Compresores centrfugos.
- Torque hiperblico. Tornos.
- Torque parblico. Bombas centrfugas.
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
4
HM
ENERGIA
ELECTRICA
ENERGIA
MECANICA
ENERGIA
MECANICA
ENERGIA
ELECTRICA
G
CC
M
CC
COMVERSOR DE ENERGIA EN MAQUINAS DE CC
ESCENCIALMENTE LAS MAQUINAS DE CORRIENTE
CONTINUA SON REVERSIBLES PARA LO CUAL SE UTILIZAN
LAS MISMAS CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO.
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
Ing. Huber Murillo M. Especialista en mquinas elctricas
UNAC
ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
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ESQUEMAS BASICOS DE ROTACION - MOTOR
SENTIDO DE ROTACION
En los arrollamientos de excitacin la corriente fluye del nmero caracterstico 1 hacia el 2.
En el esquema F1 esta conectado al ( + ) y F2 esta conectado al ( - ).
El sentido de rotacin es directa ( horaria ) donde siempre A1 ser positivo ( + ).
A1 F1 F2 A2
+ + - -
M _
Wm
Ia
If
MOTOR DE
CORRIENTE
CONTINUA
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
ESPECIFICACIONES DE LOS BORNES - MOTOR
OPERACION COMO MOTOR NORMAS IEC
La corriente del circuito de armadura fluye de A1 ( + ) hacia A2 ( - ).
ARROLLAMIENTO DE ARMADURA A1 ( + ) INICIO
A2 ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO DE CONMUTACION B1 ( + ) INICIO
B2 ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO DE COMPENSACION D1 ( + ) INICIO
D2 ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO EXCITACION DERIVACION E1 ( + ) INICIO
E2 ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO EXCITACION INDEPENCIENTE F1 ( + ) INICIO
F2 ( - ) FIN
DESCRIPCION DEL CIRCUITO BORNES
INVERSION DE LA ROTACION
1.- Para lograr la inversin el sentido de rotacion se deber invertir F1 y F2 A1 y A2 nunca
los dos a la vez.
2.- Tener mucho cuidado cuando se realiza el cambio de polaridad en la armadura, pues si
utilizamos el bobinado de conmutacin revisar que tenga la polaridad correcta.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
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ESPECIFICACIONES DE LOS BORNES - MOTOR
OPERACION COMO MOTOR ( MODELO DIN EUROPEO )
La corriente del circuito de armadura fluye de A ( + ) hacia B ( - ).
INVERSION DE LA ROTACION
1.- Para lograr la inversin el sentido de rotacion se deber invertir J y K C y D ( segn
sea el caso ) A1 y A2 nunca los dos a la vez.
2.- Tener mucho cuidado cuando se realiza el cambio de polaridad en la armadura, pues si
utilizamos el bobinado de conmutacin revisar que tenga la polaridad correcta.
ARROLLAMIENTO DE ARMADURA A ( + ) INICIO
B ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO DE CONMUTACION G ( + ) INICIO
H ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO DE COMPENSACION E ( + ) INICIO
F ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO EXCITACION DERIVACION C ( + ) INICIO
D ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO EXCITACION INDEPENCIENTE J ( + ) INICIO
K ( - ) FIN
DESCRIPCION DEL CIRCUITO BORNES
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
ESQUEMAS BASICOS DE ROTACION - GENERADOR
SENTIDO DE ROTACION
En los arrollamientos de excitacin la corriente fluye del nmero caracterstico 1 hacia el 2.
En el esquema F1 esta conectado al ( + ) y F2 esta conectado al ( - ).
El sentido de rotacin es directa ( horaria ) donde siempre A1 ser positivo ( + ).
A1 F1 F2 A2
+ + - -
G _
Wm
Ia
If GENERADOR DE
CORRIENTE
CONTINUA
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
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ESPECIFICACIONES DE LOS BORNES - GENERADOR
OPERACION COMO GENERADOR
La corriente del circuito de armadura fluye de A2 ( - ) hacia A1 ( + ).
ARROLLAMIENTO DE ARMADURA A1 ( + ) INICIO
A2 ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO DE CONMUTACION B1 ( + ) INICIO
B2 ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO DE COMPENSACION D1 ( + ) INICIO
D2 ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO EXCITACION DERIVACION E1 ( + ) INICIO
E2 ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO EXCITACION INDEPENCIENTE F1 ( + ) INICIO
F2 ( - ) FIN
DESCRIPCION DEL CIRCUITO BORNES
INVERSION DE LA POLARIDAD EN BORNES ARMADURA
1.- Para lograr la inversin de la polaridad de la tensin en bornes se lograr cambiando el
sentido de rotacion cambiar la poalridad de F1 y F2.
2.- Tener mucho cuidado cuando se realiza el cambio de polaridad directa en el circuito de
armadura, pues el circuito de conmutacin depende de la polaridad de la armadura.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
ESPECIFICACIONES DE LOS BORNES - GENERADOR
OPERACION COMO GENERADOR ( MODELO DIN EUROPEO )
La corriente del circuito de armadura fluye de A2 ( - ) hacia A1 ( + ).
ARROLLAMIENTO DE ARMADURA A ( + ) INICIO
B ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO DE CONMUTACION G ( + ) INICIO
H ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO DE COMPENSACION E ( + ) INICIO
F ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO EXCITACION DERIVACION C ( + ) INICIO
D ( - ) FIN
ARROLLAMIENTO EXCITACION INDEPENCIENTE J ( + ) INICIO
K ( - ) FIN
DESCRIPCION DEL CIRCUITO BORNES
INVERSION DE LA POLARIDAD EN BORNES ARMADURA
1.- Para lograr la inversin de la polaridad de la tensin en bornes se lograr cambiando el
sentido de rotacion cambiar la poalridad de J y K C y D ( segn sea el caso ).
2.- Tener mucho cuidado cuando se realiza el cambio de polaridad directa en el circuito de
armadura, pues el circuito de conmutacin depende de la polaridad de la armadura.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
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8
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
HM CONSTITUCION ELECTROMECANICA DE LAS MAQ. CC
CONSTITUCION MECANICA
1.- Carcasa estatrica ( Fierro fundico, aluminio, etc ).
2.- Ncleos estatrico y rotrico.
3.- Acero, rodamientos.
4.- Accesorios diversos.
CONSTITUCION ELECTRICA
1.- Materiales conductores aislados.
. Alambres esmaltados.
. Cables extraflexibles.
2.- Materiales aislantes.
. Papeles aislantes.
. Cintas de amarre.
. Tubos aislantes.
. Barnices.
3.- Sodadura de plata.
. Sistema de soldadura proceso TIC, MIC.
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
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Son construdos segn las normas : IEC 34 - 7 y NEMA MG1 - 4 . 03.
CAMPO .- Es la parte fija y esta compuesto por el bobinado, el material ferromag-
ntico y la carcaza de la mquina.
ARMADURA .- Es la parte mbil de la mquina que a su vez contiene dos partes :
Eje.- Material de acero utilizado dependiendo de la traccin, flexin y de
su diseo los mas utilizados son :
- SAE 1045 y SAE 1060
- VCL 100 Y VCL150 ( aceros bonificados ).
Bobinado .- Es el circuito elctrico de la armadura, este pueden ser :
- Imbricado, Concentrico y Otros.
FORMAS CONSTRUCTIVAS.- Se entiende por forma constructiva a la disposi-
cin de sus partes en relacin con su fijacin en su puesto de trabajo. Se halla
especificado en la norma IEC 34 - 7.
MATERIALES FERROMAGNETICOS .- Conformados por :
- Aleaciones de acero - carbono ( obsoleto )
- Aleaciones de acero - silicio. ( excelente )
- Acero tratado. ( no recomendable )
CONSTITUCION MECANICA HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
Rodamientos.- Son elementos que conjuntamente con el eje rotor forman laparte mvil de las mquinas rotativas. Podemos sealar que los rodamientosestn conformados por:- Elementos rodantes . Jaula metlica PVC especial. . Bolas rodillos de acero.- Elementos fijos . Anillo interno y . Anillo externo.
CONTINUACIN
Mtodos para detectar defectos en los rodamientos:Los mtodos indicados a continuacin pueden aplicarse fcilmente, insitu nonecesitando ser desmontados, pudiendo ser los siguientes:1.- Comprobacin mediante ruidos.2.- Verificacin de la temperatura de trabajo.3.- Anlisis del estado del lubricante.4.- Aplicando un anlisis vibracional.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
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10
Materiales aislantes.- Presentan una resistividad bastante elevada (variosmegohmios) debido a las corrientes de fuga que circulan en forma transversal ysuperficial.Las principales cractersticas son:- Elctricas.- Resistencia de aislamiento, rigidz dielctrica, constante
Dielctrica entre otros.- Mecnicas.- Resistencia a la traccin, comprensin, cortadura, flexin, al arco y choque.- Fsicas.- Escencialmente son el peso especfico y porosidad.- Trmicas.- Calor especfico, conductividad trmica y temperatura de seguridad.Las normas internacionales clasifican a los materiales aislantes en:
CLASES DE AISLAMIENTOS SEGUN NORMAS IEC 34 - 1 Item 15
Clases de ailamiento A E B F H
Temperatura ambiente C 40 40 40 40 40
Sobre elevacin mxima de temperatura C 60 75 80 100 125
Dif. Max. entre el punto mas caliente y el bobinado 5 5 10 15 15
Temperatura lmite C 105 120 130 155 180
CONSTITUCION ELECTRICA HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
CONDUCTORES SEMICOND. AISLANTES
PLATA
COBRE ALUMINIO
TRANSIST SILICON
MICA
POLIMEROS VIDRIO
RESISTIVIDAD
OHMIOS
10 10
10
10
8
6
TIEMPO DE VIDA DE LOS
MATERIALES AISLANTES
CLASE TEMP C VIDA ( HORAS )
A 105 20000
B 130 20000
F 155 20000
H 180 20000
TIEMPO DE VIDA DE LOS
MATERIALES AISLANTES
Tamb. C Vida aislamiento. ( HORAS )
30 250000
40 100000
50 60000
60 30000
CLASIFICACION DE LOS MATERIALES AISLANTES
1.- La temperatura de la
clase es promedio.
2.- La vida de los matriales
aislantes varan segn la
Tambiente.
HM HM
-
11
60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 C
HORAS
1000,000
600,00
400,000
200,000
100
,000
80,0000
60,000
40,000
10,000
8,000
6,000
4,000
2,000
1,000
800
600
4 00
200
100
CLASE H
CLASE A
CLASE B
CLASE F
VIDA DEL AISLAMIENTO VS TEMPERATURA DE TRABAJO HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
TEJA
CARTUCHO
SEPARADOR
MEDIO CANAL
RANURA TRAPEZOIDAL
ESPESOR PESO SIRVE PARA MAQUINAS ROTATIVAS DE . HP.
mm Gr. CARTURCHO TEJA SEP. MED. CANAL SEP.CAB. BOBIN. 0.14 150 A 16 A 3
0.18 190 0.5 . 0.5 16 A 100 3 A 16
0.23 255 0.5 A 15 0.5 A 15 100 A 310 16 A 60
0.35 430 16 A 100 16 A 100 100 A 310 60 A 310
0.45 560 100 A 310 100 A 310 100 A 310 60 A 310
MATERIALES AISLANTES DENTRO DE UNA RANURA
CONDUCTORES
DE COBRE
HM HM
-
12
CONTINUACIN HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
El mylar es un film polyester y est hecho de tereftalato de polietileno, que es depolimero formado por la reaccin de condensacin de etilenglicol y del cidotereftlatico.El nomex es fabricado a base de fibras cortas (borra) y de pequeas partculasfibrosas liantes (fibrides) de aramid (polyamida aromtico), esto produce un papelsinttico flexible y slido que posee las excelentes propiedades elctricas,trmicas, qumicas y mecnicas. Las normas lo han seleccionado como materialaislante clase H.Estos materiales se presentan en los siguientes espesores: 0.15 mm., 0.20 mm.,0.25 mm., 0.30 mm. y 0.35 mm, etc.El nomex-mylar-nomex est compuesto por un film de polyester MILAR
revestido en sus dos caras por NOMEX, tiene una temperatura de operacin
clase "F" 155C. y goza de muy buenas propiedades elctricas, mecnicas,
trmicas y qumicas.
PAPEL AISLANTE CLASE F ( NOMEX - MYLAR - NOMEX )
Espesor Usado ( mm )
RigidzDielectrica ( Kv/mm )
ConstanteDielctrica a 1000 Hz.
Tensin de perforacin
( Kv )0.13 27 2.3 70.18 33 2.5 90.25 34 2.6 120.30 34 2.8 150.38 34 3.0 20
CONTINUACIN
OTROS AMTERIALES AISLANTES
- Aislamientos de ranuras :
. Tejas.
. Separadores de medio canal.
. Separadores de cabezas de bobinas.
- Tubos aislantes ( spaguetys )
- Cintas de amarre.
- Barniz segmentante de impregnacin.
MATERIALES CONDUCTORES AISLADOS
- Alambres esmaltados ( segn normas )
. ASTM - B3
. NEMA 100 MW SECCION 30 - C, doble esmalte y clase H.
- Cables de conexin ( Segn normas )
. VDE 0472 ( Resistencia trmica, mecnica y humedad ).
. UL 758 ( Resistencia a la llama y mecnica ).
. Temperatura de servicio : - 60C a + 250C.
. Cable de cobre flexible, aislado con caucho de silicona recubierto
con una trensa de fibra de vidrio siliconado para 1000 Voltios.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
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CARACTERISTICAS NOMINALES
Los parmetros que definen el comportamiento de las mquinas rotativas, la
mayor parte de stos parmetros estan inscritos en la placa de datos y/o
identificacin ubicado en la parte superior de los motores.
Las ms importantes son :
1.- POTENCIA NOMINAL.
2.- CORRIENTE NOMINAL DE ARMADURA.
3.- TENSION NOMINAL DE ARMADURA.
4.- CORRIENTE NOMINAL DE CAMPO.
5.- TENSION NOMINAL DE CAMPO.
6.- VELOCIDAD NOMINAL.
7.- TAMAO Y FORMA CONSTRUCTIVA ( Segn normas )
. IEC 34 - 7
. NEMA MG 1.11.31
8.- GRADO DE PROTECCIN norma IEC 34 - 5
9.- FACTOR DE SERVICIO.
10.- TEMPERATURA AMBIENTE ( IEC 34 -1 )
11.- FRECUENCIA DE ARRANQUES.
12.- LIMITACIONES DE LAS CORRIENTES DE ARRANQUE
13.- ALTITUD
14.- PAR VELOCIDAD norma IEC 34 - 12
15.- EFICIENCIA ( STANDART y ALTA EFICIENCIA ).
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
HM
MOTOR - GENERADOR DC TIPO 731 - 86
D2 D3 D1 E2 E3 E1
F2 F3 F1
M - G
DC
-
> T
1B1 1B2
A2
2B1
D1
E1
F1
E2
F1
D2
2B2
A1
E2
F1
D3
1B2
1B1
A1
A2
2B2
2B1
PANEL DE CONEXIONES - LEYBOLT DIDACTIC GMBH
HM
-
14
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO DE CAMPO HM
NUCLEO
ZAPATA POLAR
ALAMBRE
ESMALTADO PAPELES
AISLANTES
F1 F2
1.- Presenta una resistencia elevada.
2.- En su construccin se utiliza alambres esmalta-
. dos de baja seccin, comparado con los demas
. circuitos de la mquina.
3.- Al ser conectado produce un arco muy grande.
4.- Normalmente su corriente es baja. MODELO FISICO
F1 Vf F2
La ecuacin elctrica del circuito es :
Vf = ( Rf + Lf . p ) if.
Siendo p = d / dt
Rf Lf
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO DE COMPENSACION HM
NUCLEO
ZAPATA POLAR
ALAMBRE ESMALTADO
CIRCUITO DE CAMPO PAPELES
AISLANTES
1.- Presenta una resistencia baja.
2.- En su construccin se utiliza alambres esmalta-
. dos de gran seccin ( se usa platinas ).
3.- Al ser conectado produce un pequeo arco.
4.- Soporta la corriente de armadura.
5.- Comparte la misma zapata con el nucleo. MODELO FISICO
D1 Vd D2
La ecuacin elctrica del circuito es :
Vd = ( Rd + Ld . p ) id.
Siendo p = d / dt
D1 D2
ALAMBRE ESMALTADO
CIRCUITO COMPENSACION
Rd Ld
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
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15
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO DE CONMUTACION HM
NUCLEO
ZAPATA POLAR
PAPELES
AISLANTES
1.- Presenta una resistencia baja.
2.- En su construccin se utiliza alambres esmalta-
. dos de gran seccin ( se usa platinas ).
3.- Al ser conectado produce un pequeo arco.
4.- Soporta la corriente de armadura.
5.- Se halla ubicado entre los circuitos de campo. MODELO FISICO
1B1 Vb 1B2
La ecuacin elctrica del circuito es :
Vb = ( Rb + Lb . p ) ib.
Siendo p = d / dt
1B1 1B2
ALAMBRE ESMALTADO
DEL CIRCUITO DE
CONMUTACION
INTERPOLOS
Rb Lb
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
G
-
A2
A1
+ Wm
HM CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO DE ARMADURA
A1
+
-
A2
Ea
La
Ra
Ra = Reistencia de armadura ( ).
La = Inductancia de armadura ( Hy ).
Ea = Tensin inducida interna ( Voltios ).
Wm = Velocidad angular ( Rad / Seg ).
REPRESENTACION ESQUEMATICA
La ecuacin elctrica del circuito es :
Va = ( Ra + La . p ) ia. + Ea Motor ( Va > Ea )
Va = - ( Ra + La . p ) ia. + Ea Generador ( Ea > Va )
Siendo p = d / dt
Va
Va
-
+
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
16
CAMPO
1
6
5
4
3
2
1
2
3
4
5
6
ZAPATAS POLARES
CONEXIONES
CONMUTADOR
CONEXIONES
CAMPO
CONEXIONES
COMPERNSACION
CARCAZA
MAQUINA COMPUESTA ADITIVA HM
Este circuito debe producir un campo constante y fijo,
ortogonal al flujo producido por el circuito de armadura.
Devanado de campo (estator) de una mquina de corriente continua de 2 polos.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
DEVANADO DEL CAMPO
-
17
Devanado de estator de 4 polos de
una mquina de corriente continua.
Pueden notarse los bobinados de
campo unicamente.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
Distribucin
de campo en
un devanado
de 4 polos.
LOS POLOS DE CONMUTACION PRODUCEN UN CAMPO LOCAL EN EL
PLANO NEUTRO QUE SE INTERPONEN AL FLUJO PRODUCIDO POR LA
REACCION DE LA ARMADURA .
DE ESTA MANERA SE BUSCA RESTAURAR EL PALNO NEUTRO ORIGINAL
FLUJO DEL PLANO NEUTRO DEBIDO A LA REACCION DE LA ARMADURA
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
18
LOS POLOS DE CONMUTACION En MAQUINAS DE CC HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
SON UTILIZADOS PARA CONTRARRESTAR LA
REACCION DE LA ARMADURA
EN LOS GENERADORES
EN LOS GCC LA POLARIDAD DE LOS CIRCUITOS DE
CONMUTACION ( INTERPOLOS ) UBICADOS ENTRE LOS
CAMPOS PRINCIPALES
TIENEN LA POLARIDAD CONTARRIA QUE EL
POLO DEL INDUCTOR INMEDIATO ANTERIOR.
LOS INTERPOLOS ESTAN CONECTADOS EN SERIE
CON EL CIRCUITO DE ARMADURA DE MANERA QUE
DEBEN RESPONDER A CAMBIOS EN LA REACCION DE
LA ARMADURA A DIFERENTES VELOCIDADES.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
POLARIDAD DE LOS CIRCUITOS DE CONMUTACION
-
19
GENERADOR DE CORRIENTE CONTINUA HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
N N
S
S
S
S N
N
EN LOS MOTORES
EN LOS MCC LA POLARIDAD DE LOS CIRCUITOS
CONMUTACION ( INTERPOLOS ) UBICADOS ENTRE LOS
CAMPOS PRINCIPALES
TIENEN LA MISMA POLARIDAD QUE EL POLO
DEL INDUCTOR INMEDIATO ANTERIOR.
LOS INTERPOLOS ESTAN CONECTADOS EN SERIE CON
EL CIRCUITO DE ARMADURA DE MANERA QUE DEBEN
RESPONDER A CAMBIOS EN LA REACCION DE LA
ARMADURA A DIFERENTES VELOCIDADES. CUANDO SE
CAMBIA EL SENTIDO DE LA CORRIENTE DE ARMADURA ,
SE INVIERTE LA POLARIDAD DE LOS INTERPOLOS.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
POLARIDAD DE LOS CIRCUITOS DE CONMUTACION
-
20
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
N
N
S S
S
S N
N
HM CONSTITUCION DEL CIRCUITO DE ARMADURA
NUCLEO DE LA
ARMADURA DE
ACERO AL SILICIO
VENTILADOR DE
ALUMINIO
FIERRO FUNDIDO
COLECTOR
CONMUTADOR
CON MATERIALES
CON CLASE H
RODAMIENTO
DE BOLAS
EJE SAE
1045
BOBINAS DE LA ARMADURA
ALAMBRE ESMALTADO
PLATINAS FORRADAS
ANILLO
COMPENSADOR
USADO EN EL
BALANCEO
DINAMICO
LOA LA
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
21
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
Partes principales:
1. Yugo o carcaza
2. Nucleo magnetico polar.
3. Nucleo magnetico del rotor
4. Dientes del rotor.
5. Entrehierro.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
22
DISTRIBUCION DEL FLUJO MAGNETICO PRINCIPAL HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
BALANCE ENERGTICO DE UNA MQUINA ROTATIVA BALANCE ENERGTICO DE UNA MQUINA ROTATIVA
Prdidas rotacionales
Prdidas en el cobre del
rotor
Prdidas en el
hierro
Prdidas en el cobre del estator
Potencia elctrica
consumida
(Pe)
ESTATOR ROTOR Potencia
mecnica
til del
motor
(Pu)
e
u
P
P
e
u
P
P
%90 %90
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
23
PARTES DE UNA MQUINA DE CC
1
2 3
4
6
7
5
8
9 10
11
12
1.- Culata 2.- Ncleo polar 3.- Expansin polar. 4.- Ncleo del interpolo. 5.- Expansin de . conmutacin. 6.- Ncleo del inducido. 7.- Arrollamiento inducido. 8.- Arrollamiento campo. 9.- Arrollamiento interpolo. 10.- Colector. 11.- Escobillas. 12.- Escobillas
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
Motores de CC
Motor de CC de 6000 kW fabricado por ABB
Pequeos motores de CC e imanes permanentes
Motor de CC para aplicaciones de
robtica
Catlogos comerciales
Fotografa realizada en los talleres de ABB Service Gijn
Catlogos comerciales
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
24
El colector
0+- + +- +
12
1
2
21
Sentido de rotacin
de la espiraColector de dos
delgas
Instante Inicial Conmutacin Inversin de la polaridad
Escobillas
Colector real
Colector
M. F. Cabanas: Tcnicas para el
mantenimiento y diagnstico de
mquinas elctricas rotativas
Catlogos comerciales
Mulukutla S. Sarma: Electric machines
Detalles del estator :
POLOS DE CONMUTACIN
LOS POLOS DE CONMUTACIN COMPENSAN LOCALMENTE LA REACCIN DE INDUCIDO ELIMINANDO LA DISTORSIN DEL CAMPO
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
25
CASQUET
E
ESCOBILLA
ARMADURA
RESORTE DE
ESCOBILLA
COLECTOR
PORTAESCOBILLA
PERNO DEL POLO
DE CAMPO
CONJUNTO DE
ESCOBILLA
CARCAS
A
BOBINA DE
CAMPO
POLO DE CAMPO
(LAMINADO)
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
CONEXION EQUIVOCADA DEL BOBINADO DE CAMPO HM
CUAL DE ESTOS
ESQUEMAS SE
HALLA MAL
CONECTADO?.
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
26
ARROLLAMIENTOS
DEL CAMPO
BOBINADO
DE ARMADURA BOBINADO
DE ARMADURA
COLECTOR
CONSTITUCION DEL CIRCUITO DE CAMPO Y ARMADURA HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
HM EL COLECTOR
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
27
CONSTITUCION
El colector est constitudo por una serie de
segmentos o lminas de cobre duro de seccin
trapezoidal a las que llamaremos delgas, aisladas
elctricamente entre s y separados con hojas de
mica o de mecanita (otro aislante) de 0.8 mm. de
espesor por lo general y tambin elctricamente
aisladas al cuerpo que las sustenta; en cada
delga se conecta el final de una bobina del
inducido y el principio de otra, por lo que en un
colector hay tantas delgas como bobinas en el
inducido.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
CONJUNTO DE COLECTOR
PARA MAQUINA DE
CORRIENTE CONTINUA
DELGA DE UN COLECTOR PARA
MAQUINA DE CORRIENTE
CONTINUA
VISTA TIPICA DE UN COLECTOR HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
28
8
2
3
5
6
1
4
7
CORTE PARCIAL DE
UN COLECTOR
1.-CUERPO DEL COLECTOR
2.-ANILLO FRONTAL
3.-TUERCA DE APRIETE
4.-ANILLO POSTERIOR
5.-AISLAMIENTO DEL ANILLO
6.-DELGA
7.-AISLAMIENTO DEL CUERPO DEL
COLECTOR
8.-AISLAMIENTO ENTRE DELGAS
PARTES CONSTITUTIVAS DEL COLECTOR HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
ANILLO FRONTAL DE UN
COLECTOR
1
1 a
3
2
b
3
2
a.-ANILLO Y TUERCA MONTADOS
b.-ANILLO Y TUERCA DESMONTADOS
1.-TUERCA DE APRIETE
2.-ANILLO
3.-MANGUITO AISLAINTE
PARTES CONSTITUTIVAS DEL COLECTOR HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
29
1.-CUERPO DEL COLECTOR
2.-ANILLO FRONTAL
3.-DELGA
4.-LAMINA DE MATERIAL
AISLANTE
5.-AISLAMIENTO ENTRE LAS
DELGAS Y EL ANILLO FRONTAL
6.-AISLAMIENTO ENTRE LAS
DELGAS Y EL CUERPO DEL
COLECTOR
7.-TALON DE CONEXION
8.-BANDAJE DE SUJECION DE
LOS AISLAMIENTOS
9.-TORNILLO CON CABEZA
COLECTOR DE UNA MCC
HM
7 6 4 3
2
8
1
5
9
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
EN EL QUE EL AJUSTE DEL ANILLO FRONTAL SE EFECTUA MEDIANTE TORNILLOS DE CABEZA
ANILLO COMPRESOR PARA REPARTIR UNIFORMEMENTE LA PRESION
COLECTOR DE MAQUINA DE CORRIENTE CONTINUA, EN EL QUE EL AJUSTE DEL
ANILLO FRONTAL SE EFECTUA MEDIANTE ANILLOS PASANTES
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
30
COLOCACION DE LOS
ANILLOS DEL COLECTOR
MONTAJE DE LA DELGA O SEGMENTO EN EL COLECTOR
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
Los segmentos de cobre con su aislamiento se unen de
modo que forman un clindro hueco que se monta sobre
una base de acero cilndrico y sujeta por medio de anillos.
El aislamiento de mica entre los segmentos o delgas del
colector deben estar ligeramente sumidos con respecto al
cobre para evitar que se daen las escobillas que estn
en contacto, en colectores de pequeas dimensiones se
dispone de una capa de mica natural y en los de grandes
dimensiones, una capa de mica prensada conteniendo
una parte de laca. A continuacin una vista tpica de un
colector .
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
31
El cuerpo sustentador del colector se construye de fundicin o
de acero laminado y soldado. Para grandes dimetros de
inducido (mquinas lentas), tiene la forma de rueda, o bien se
sujeta lateralmente al cuerpo del inducido mediante bridas y
tornillos.
Para colectores de gran velocidad perifrica se adopta una
construccin especial: El cuerpo del cilindro formado por las
delgas, se sujeta mediante anillos contrados de acero,
aislados de las delgas por otros anillos de mecanita de 3 a 5
mm. de espesor.
La fijacin del conjunto cilndrico al eje, se efecta de forma que
pueda dilaterse por un extremo, de lo contrario, las delgas se
curvaran al calentarse y el colector dejara de ser cilndrico;
as tendremos un colector con anillo elstico que permite que
las delgas puedan dilatarse.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
CONVERSION CA/CC MEDIANTE EL COLECTOR
Analicemos la accin del colector para convertir la C.A.
generada en C.C.
En la posicin A, la espira es perpendicular al campo
magntico por lo cual no se proucir una FEM inducida
en los conductores de mismo. Como consecuencia, no
habr flujo de corriente. Observamos que las escobillas
estn en contacto con ambas delgas del colector,
haciendo verdaderamente un cortocircuito en la espira
pero este cortocircuito no es ningn problema porque no
existe flujo de corriente.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
32
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
POSICION A
(0)
POSICION D
(270)
POSICION C
(180)
POSICION B
(90)
CONMUTACION CONVERSION DE CA EN CC
Como sabemos, la polaridad de la FEM inducida
depende del sentido en que un condutor se mueve a
travs de un campo magntico, si el sentido se invierte la
polaridad de la FEM tambin se invierte. Una manera de
lograr esto es con un interruptor conectado con la salida
del generador.
Este interruptor puede estar instalado de manera que
invierta la polaridad de la tensin de salida en todo
momento en que la polaridad de la FEM inducida se
modifique dentro del generador.
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
33
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
COLECTOR
CONVERSION CA/CC POR MEDIO DEL COLECTOR
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
N S S N
ARMADURA DE
DOS BOBINAS
+ TENSION EN LOS BORNES DEL GENERADOR
TENSIONES DE LAS BOBINAS
VARIAS BOBINAS REDUCEN LAS PULSACIONES
-
34
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
CONMUTACION CORRECTA
COLECTOR
ESCOBILLA
BOBINA
NO HAY CHISPAS
HM HM
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
CONMUTACION INCORRECTA
CORRIENTE DE
CORTOCIRCUITO
COLECTOR EN
CORTOCIRCUITO
CHISPAS
-
35
CONVERSION CA/CC MEDIANTE UN
INTERRUPTOR DE INVERSION
Resistencia de carga
Interruptor de inversin
N S
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
36
G MP DT V V
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR CON IMAN PERMANENTE
Wm
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
S - N IMAN PERMANENTE ( Polaridad )
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
A CIRCUITOS UTILIZADOS EN
GENERADORES
< 1 KW
S N
HM
2
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
G MP DT V V
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR CON IMAN PERMANENTE
Wm
CIRCUITOS
UTILIZADOS EN
GENERADORES
< 5 KW
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
A
S N
S
N
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
S - N IMAN PERMANENTE ( Polaridad )
HM
3
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
37
G MP DT V
A
V
F1 F2
+ -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR CON EXCITACION SHUNT
Vf
Wm
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
A CIRCUITOS UTILIZADOS EN
GENERADORES
< 5 KW
Radj.
If
IL
HM
4
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
G MP DT V
A
V
F1 F2
+ -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR CON EXCITACION SHUNT
Vf
Wm
CIRCUITOS
UTILIZADOS EN
GENERADORES
< 30 KW
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
1B1 - 1B2 , 2B1- 2B2 CIRCUITO DE INTERPOLOS
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
1B2
1B1
2B2
2B1
A
Radj.
If
IL
HM
5
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
38
G MP DT V
A
V
F1 F2
+ -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR CON EXCITACION INDEPENDIENTE
Vf
Wm
CIRCUITOS
UTILIZADOS EN
GENERADORES
< 5 KW
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA.
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
A
Radj.
If
HM
6
+ V1 -
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
G MP DT V
A
V F1 F2
+ V1 -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR CON EXCITACION INDEPENDIENTE
Vf
Wm
CIRCUITOS
UTILIZADOS EN
GENERADORES
< 30 KW
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
1B1 - 1B2 , 2B1- 2B2 CIRCUITO DE INTERPOLOS
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
1B2
1B1
2B2
2B1
A
Radj.
If
HM
7
+ -
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
39
G MP DT V
A
V D1 D2
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR SERIE
Wm
CIRCUITOS
UTILIZADOS EN
GENERADORES
> 30 KW
D1 - D2 CIRCUITO DE COMPENSACION.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
IL
HM
8
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
G MP DT V
A
V D1 D2
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR SERIE
Wm
CIRCUITOS
UTILIZADOS EN
GENERADORES
> 30 KW
D1 - D2 CIRCUITO DE COMPENSACION.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
1B1 - 1B2 , 2B1- 2B2 CIRCUITO DE INTERPOLOS
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
1B2
1B1
2B2
2B1
IL
HM
9
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
40
G MP DT V
A
A
V
F1 F2
D1 D2
+ -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR COMPUESTO ADITIVO CONEXION LARGA
Vf
Wm
CIRCUITO TEORICO NO SE HACONECTADO
EL CIRCUITO DE
INTERPOLOS
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
D1 - D2 CIRCUITO DE COMPENSACION.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIMTRICO A
AMPERMETRO DC V
VOLTIMETRO DC Wm
VELOCIDAD MECANICA
Radj.
If
IL ID
HM
10
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
G MP DT V
A
A
V
F1 F2
D1 D2
+ -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR COMPUESTO ADITIVO CONEXION LARGA
Vf
Wm
CIRCUITOS
UTILIZADOS EN
GENERADORES
> 30 KW
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
D1 - D2 CIRCUITO DE COMPENSACION.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
1B1 - 1B2 , 2B1- 2B2 CIRCUITO DE INTERPOLOS
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
1B2
1B1
2B2
2B1 Radj.
If
IL ID
HM
11
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
41
G MP DT V
A
A
V
F1 F2
D1 D2
+ -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR COMPUESTO ADITIVO CONEXCION CORTA
Vf
Wm
CIRCUITO TEORICO NO SE HACONECTADO
EL CIRCUITO DE
INTERPOLOS
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
D1 - D2 CIRCUITO DE COMPENSACION.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIMTRICO A
AMPERMETRO DC V
VOLTIMETRO DC Wm
VELOCIDAD MECANICA
Radj.
If
IL
HM
12
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
G MP DT V
A
A
V
F1 F2
D1 D2
+ -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR COMPUESTO ADITIVO CONEXION CORTA
Vf
Wm
CIRCUITOS
UTILIZADOS EN
GENERADORES
> 30 KW
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
D1 - D2 CIRCUITO DE COMPENSACION.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
1B1 - 1B2 , 2B1- 2B2 CIRCUITO DE INTERPOLOS
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
1B2
1B1
2B2
2B1 Radj.
If
IL
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
42
G MP DT V
A
A
V
F1 F2
D1 D2
+ V1 -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR COMPUESTO CON EXCITACION INDEPENDIENTE
Vf
Wm
CIRCUITO TEORICO NO SE HACONECTADO
EL CIRCUITO DE
INTERPOLOS
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
D1 - D2 CIRCUITO DE COMPENSACION.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIMTRICO A
AMPERMETRO DC V
VOLTIMETRO DC Wm
VELOCIDAD MECANICA
Radj.
If
IL
HM
+ -
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
G MP DT V
A
A
V
F1 F2
D1 D2
+ V1 -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR COMPUESTO CON EXCITACION INDEPENDIENTE
Vf
Wm
CIRCUITOS
UTILIZADOS EN
GENERADORES
> 30 KW
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
D1 - D2 CIRCUITO DE COMPENSACION.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
1B1 - 1B2 , 2B1- 2B2 CIRCUITO DE INTERPOLOS
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
1B2
1B1
2B2
2B1
Radj.
If
IL
HM
+ -
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
43
G MP DT V
A
A
V
F1 F2
D2 D1
+ -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR COMPUESTO DIFERENCIAL CONEXION LARGA
Vf
Wm
CIRCUITO TEORICO NO SE HACONECTADO
EL CIRCUITO DE
INTERPOLOS
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
D1 - D2 CIRCUITO DE COMPENSACION.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIMTRICO A
AMPERMETRO DC V
VOLTIMETRO DC Wm
VELOCIDAD MECANICA
Radj.
If
IL ID
HM
16
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
G MP DT V
A
A
V
F1 F2
D2 D1
+ -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR COMPUESTO DIFERENCIAL CONEXION LARGA
Vf
Wm
CIRCUITOS
UTILIZADOS EN
GENERADORES
> 30 KW
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
D1 - D2 CIRCUITO DE COMPENSACION.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
1B1 - 1B2 , 2B1- 2B2 CIRCUITO DE INTERPOLOS
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
1B2
1B1
2B2
2B1 Radj.
If
IL ID
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
44
G MP DT V
A
A
V
F1 F2
D2 D1
+ -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR COMPUESTO DIFERENCIAL CONEXCION CORTA
Vf
Wm
CIRCUITO TEORICO NO SE HACONECTADO
EL CIRCUITO DE
INTERPOLOS
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
D1 - D2 CIRCUITO DE COMPENSACION.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIMTRICO A
AMPERMETRO DC V
VOLTIMETRO DC Wm
VELOCIDAD MECANICA
Radj.
If
IL
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
G MP DT V
A
A
V
F1 F2
D2 D1
+ -
+
A2
Ia
A1
_
GENERADOR COMPUESTO DIFERENCIAL CONEXION CORTA
Vf
Wm
CIRCUITOS
UTILIZADOS EN
GENERADORES
> 30 KW
F1 - F2 CIRCUITO DE CAMPO.
D1 - D2 CIRCUITO DE COMPENSACION.
A1 - A2 CIRCUITO DE ARMADURA
1B1 - 1B2 , 2B1- 2B2 CIRCUITO DE INTERPOLOS
G GENERADOR DC
MP MOTOR PRIMO
DT DINAMO TAQUIM.
A AMPERMETRO DC
V VOLTIMETRO DC
Wm VEL. MECANICA
1B2
1B1
2B2
2B1 Radj.
If
IL
HM
19
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
45
TABLA DE LAS ESCOBILLAS UTILIZADAS EN
LAS MQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
CARCAZA DIMENSIONES DE LAS ESCOBILLAS
9 A 10 X 12.5 X 25
10 A 10 X 12.5 X 25
11 - 2P A 10 X 116 X 32
11 - 4P A 10 X 16 X 32
13 A 12.5 X 20 X 32
16 A 12.5 X 25 X 32
A 12.5 X 25 X 40
18 A 10 X 25 X 32
A 10 X 25 X 40
A 12.5 X 25 X 32
a A 12.5 X 25 X 40
A 16 X 25 X 32
A 16 X 25 X 40
35 ZS 12.5 X 25 X 32
ZS 16 X 25 X 32
ZS 20 X 25 X 32
40 ZS 16 X 32 X 40
45 ZS 20 X 32 X 40
ZS 25 X 32 X 40
HM
20
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
46
1.- Un motor Shunt de 5HP, 120V, 41 Amperios, 1800 RPM, tiene los siguientes
parmetros : Ra = 0.54 y Rf = 120 a Tambiente = 20C adems se sabe que utiliza escobillas electrografticas, Ves = 1 V. se le solicita hallar :
a) Irranq y Gaf.
b) Ea (plena carga).
c) IL nominal
d) if ( t ) = ?
e) = ? f) Te ( t ) = ?
2.- Un motor Shunt de 10 KW, 250Voltios , 900 RPM, tiene los siguientes
parmetros : Ra = 0.25 y Rf = 1205 a Tambiente = 20C adems se sabe que utiliza escobillas electrografticas, se le solicita hallar :
a) Irranq y Gaf.
b) Ea (plena carga).
c) IL nominal
d) if ( t ) = ?
e) = ?
f) Te ( t ) = ?
PROBLEMAS HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
Solucin N 1:
Wm = 1800 x 188.5 Rad/seg
Ra = 0.54 1 + 0.0039 (75-20) = 0.54 x 1.2145 = 0.66
Rf = 120 x 1.2145 = 145.74
Vf = Rf x if = 120 = 145.74 x if if = 0.82 A (1)
Va = 120 = Raia + Ea + 2Ve
a) Pero
P = Ea x ia
5 x 746 = Ea x 41
Ea = 91 Volt. = 6af . if . Wm
91 = 6af x 0.82 x 188.5
Gaf = 0.59 Hy
Siendo Gaf un parmetro en estado
estacionario e ia = 41A
Gaf = 24.13 / 41 = 0.59 Hr
30
A2
120V
+
( - )
A1
Ra
+
-
IL Ia
F2 La F1
I+
R+ L+
HM
Ea
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
47
a) 120 = 0.66 x Iarr + Gaf x if x Wm + 2
120 2 = 0.66 Iarr Iarrr = 178.8 A
Iarr = K In
K = Iarr / In = 178.8 / 41 = 4.36
b) 120 = Ra ia + Ea + 2V
120 = 0.66 x 41 + 2 + Ea Ea = 90.94 Volt. (plena carga)
c) IL = Ia + If = 41 + 0.82
IL = 41.82
Te = Gaf . if . ia = 0.59 x 0.82 x 41 = 18.84 N -m = 2.02 kg m
7433.082.41x120
746x5
Pin
Putil
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
Que resistencia debe instalar en serie para que la corriente sea 3In K = 3
Iarr = 3 x 41 = 123 A , Ea = 0 Voltios.
120V = (Rs + Ra ) ia + Ea + 2
= Rs + Ra
Rs + Ra = 0.9756
Rs = 9756 0.66 = 0.3156
Rs / K Tamb =
Rs = 0.2597 a Tamb. Resistencia comercial.
123
118
2145.1
3156.0
Ra
120V
Rs
HM
Ea
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
-
48
HM HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
HM
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA HUBER MURILLO MANRIQUE
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