ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORALFUERZA MAGNETOMOTIVA DEL DEVANADO DEL INDUCIDO

Materia: Maquinaria Elctrica IProfesor: Ing. Gustavo BermdezEstudiante: Andrs Yuln PinParalelo: 001FULJOS DE POTENCIAMOTOR

Potencia de entradaPerdida del campo derivacin (1-5%)Perdidas del circ. InducidoPerdidas del devanado de compensacin Perdidas de interpolosPerdidas de campo seriePerdida contactos escobillasPerdidas I2rPotencia ElectromagnticaPerdidas rotacionales 3-15%Ph+ePfe rotPerdidas Cargas parasitasPf+vPotencia de salida (Potencia Mecnica)

Prdidas delcampo derivacinPrdidas del devanado de compensacinPrdida de interpolosPrdida del campo seriePrdida contacto escobillasPrdidas

P h+eP fe rotPrdidas cargas parasitasP f+vPotencia de salidapot. ejepot. mecnicaPotencia electromagnticaPrdidas del circuito inducido 1 - 5 %Prdidas rotacionales 3 - 15 %Para el Generador es el grafico invertido. (De derecha a izquireda)

POLARIDAD DE UN GENERADOR DE UN GENERADOR AUTOEXCITADO

Para que un generador autoexcitado pueda aumentar su tensin, debe haber un sentido correcto de rotacin del inducido y una correcta conexin entre la excitacin y los bornes del inducido. Si se varia uno de estos factores en una mquina que funcione correctamente, la mquina tender a desmagnetizarse, si se varia ambos factores la mquina aumenta su tensin con polaridad opuesta.Depende de:Magnetismo remanente, ySentido de rotacin

SENTIDO DE ROTACION DE LAS MAQUINAS DERIVACIN Y SERIE COMO GENERADOR Y MOTOR

GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUACURVAS CARACTERISTICAS DEL GENERADORCaracterstica de vaco o curva de magnetizacin E = f(Iex); n constanteCaracterstica en carga V = f(Iex); Ii y n constantesCaracterstica externa V = f(Ic); n constanteCurva de regulacin Iex = f(Ii); V y n constantes

La influencia de la carga se pone de manifiesto como:

Reaccin del inducidocada de tensin en los devanados del inducido, de la excitacin, polos auxiliares y devanados de compensacincada de tensin en los contactos de las escobillas

La reaccin del inducido consta de dos partes:

Una debida al flujo transversal (depende de la saturacin, si no esta saturado existe distorsin del flujo solamente y si existe saturacin se tiene distorsin y reduccin del flujo) yOtra debida a la fmm desmagnetizante o magnetizante del inducido debido al desplazamiento de las escobillas

CARACTERISTICA DE VACIO

CARACTERISTICA DE CARGA DE UN GENERADOR SEPARADAMENTE EXCITADOLa caracterstica de carga esta dada por:

V = f(Iexc) para n= constante Ii = constante

Se tiene:Circuito del campo o excitacin:Vf = Iexc rexc Corriente en la carga y en el inducido Ii = I

Cuando el generador esta en carga se tiene que la tensin en bornes es menor que la Fem. generada en el arrollamiento del inducido, debido a:

La reaccin del inducido MdLa cada de tensin en el circuito del inducido Ii RLa cada en las escobillas 2V

En el grafico se muestra las conexiones utilizadas para determinar experimentalmente la caracterstica de carga. La intensidad de la carga se ajusta variando la resistencia Rc. Los datos obtenidos se los anotan en la siguiente tablaIexVIinLa curva III es la caracterstica de cargaLa curva I es la caracterstica de vacoLa curva II es la caracterstica de la FEM generada en el devanado del inducido por el flujo resultante.La curva II es obtenida si a la curva III se suma AB = ( Ii R + 2V )La distancia BC entre la curva II y la curva I es la cada de tensin producida por la reaccin del inducido.

IexVIin

CARACTERISTICA EXTERNA DE UN GENERADOR SEPARADAMENTE EXCITADO

Es la caracterstica de la tensin en bornes en funcin de la corriente de carga a velocidad y corriente de excitacin constante. Al aumentar la carga aumenta la reaccin del inducido y las cadas de tensiones en las diferentes resistencias del circuito del inducido, luego al aumentar la carga la tensin en bornes disminuye.Si AB = ( Ii R + 2V ) se suma a la caracteristica externa, se obtiene la f.e.m. E generada en el devanado del inducido por el flujo resultante (curva II), BC es la diferencia entre la curva I (Eo) y la curva II (E) y es la caida de tensin debido a la reaccin del inducido. Con esta caracteristica se puede determinar la regulacin de tensin.% = 100*(Eo AA)/AAdonde AA es la tensin en bornes a la carga nominal.

CURVA DE REGULACION DE UN GENERADOR SEPARADAMENTE EXCITADOSi la tensin en bornes permanece constante al aumentar la corriente de carga, se debe aumentar la intensidad de excitacin; el aumento de la corriente de excitacin depende de las caidas por reaccin del inducido y en las resistencia del inducido. La curva de regulacin Iexc = f(I i ) da la intensidad de excitacin en funcin de la intensidad de carga para una tensin en bornes constante ( V= constante) y una velocidad constante (n= constante). La tensin en bornes se mantiene constante en el valor OC = PA, en vacio la corriente de vacio necesaria es OP.

Para cualquier intensidad de carga, luego obtenemos PB que es la f.e.m. generada necesaria, sino existiese la reaccin del inducido, la corriente de excitacin deberia aumentarse a un valor OP (BB = PP).

Como esta presente la reaccin del inducido se necesita un incremento mayor OP (debido a que BQ = Md ).

GENERADOR SERIELas caracteristicas de vacio y de carga para los generadores series se lo determinan se una manera similar a la forma como se determinarn estas caracteristica en el generador separadamente excitado.CARACTERISTICA EXTERNAMediante esta caracteristica es que podemos analizar el comportamiento del generador serie.La intensidad de carga se varia mediante la resistencia Rc . Como para excitar el devanado inductor se usa la corriente del inducido y el voltaje en los bornes aumenta al aumentar la corriente del inducido.Curva III tensin en bornes caracteristica externa.Curva I caracteristica de vacioCurva II fem inducida por el flujo resultante ( curva III se le suma AB = ( Ii R + 2V ) )

GENERADOR DERIVACIONCARACTERISTICA EN VACIO Y AUMENTO DE LA TENSIN

INFLUENCIA DE LA VELOCIDAD SOBRE LA F.E.M. INDUCIDA EN VACIO

CARACTERISTICA EXTENA DE UN GENERADOR AUTOEXCITADO DERIVACION

GENERADOR AUTOEXCITADO COMPUESTOCARACTERISTICA EN VACIOEsta caracterstica del generador compuestoacumulativo es la misma que la del generadoren derivacin ya que en vaci el devanado serieno tiene influencia

CARACTERISTICA EXTERNAQue el voltaje de plena carga sea mayor que el voltaje en vaci (regulacin negativa) o sea que el voltaje terminal aumente con la carga en cuyo caso el generador es hipercompuesto.Que el voltaje de plena carga sea igual que el voltaje en vaci (regulacin cero) en cuyo caso el generador es compuesto plano o equicompuesto.Que el voltaje de plena carga sea menor que el voltaje en vaci (con la condicin de que los amperios-vueltas del devanado serie cause que la regulacin sea mejor que la del devanado derivacin) en cuyo caso el generador es subcompuesto.

Tal como se manifest anteriormente se tiene que:AB = ( Ii R + 2V ) y laReaccin del Inducidoproducen la disminucin del voltaje terminalLa fmm de excitacin serie necesaria para hacer que la tensin en bornes para una cierta intensidad de carga I sea igual que la tensin en vaco se lo puede determinar de la siguiente manera.

CONEXIONES Y FUNCIONAMIENTO EN PARALELO DE GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUA

CARACTERISTICAS DE UN MOTOR DERIVACIONEl flujo del motor derivacin es funcin de la intensidad en el devanado de excitacin If = f (If)Si trazamos la caracterstica de la velocidad en funcin de la intensidad del inducido para una tensin en bornes constante para tres niveles de intensidad de excitacin diferentes (cuando aumenta la corriente del inducido aumenta la reaccin del inducido y la cada de tensin en el circuito del inducido, teniendo su efecto en la velocidad).Una reaccin del inducido elevada, reduce el flujo y la velocidad aumenta (curva a)Una cada de tensin en el circuito del inducido produce una disminucin de velocidad (curva c).Si se compensan aproximadamente los efectos de reaccin del inducido y la cada de tensin en el circuito del inducido, puede obtenerse una caracterstica casi constante (curva b).

En lo que respecta al par es proporcional a la corriente del inducido, para una excitacin constante el par no aumenta exactamente de manera lineal debido al efecto de la reaccin del inducido tal como se puede apreciar en el grafico par en funcin de la corriente del inducido.Se puede decir que un motor de corriente continua tipo derivacin la caracterstica de velocidad es casi constante y su par es aproximadamente lineal para el rango de funcionamiento normal.Se puede determinar las caractersticas de velocidad y par motor de una manera analtica, conociendo la curva de vaco.

Determinacin de la caracterstica Par en funcin de la corriente del inducido, para una corriente de campo constante

Graficar la curva de vaco OAB (ordenada C1 y abscisa If).Suponer una corriente de excitacin constante OP.Se tiene que en vaco C1=PBSuponer una corriente Ii Calcular Md=APDeterminar la excitacin efectiva OA=OP-APCon OA se determina C1=AASe calcula T=7,04*AA* IiSuponer que Md es proporcional a IiSuponer un nuevo valor de IiRepetir pasos 5 a 8Graficar Par vs. Ii

Determinacin de la caracterstica velocidad en funcin de la corriente del inducido, para una corriente de campo constanteGraficar la curva de vaco OFQ (ordenada Eo y abscisa If), para una velocidad constante no, velocidad en vaco del motor, la tensin en bornes constante Vb=PoQ.Suponer una corriente de excitacin constante OPo.Suponer una corriente Ii Calcular Md=AQ=PPo Determinar la excitacin efectiva OP= OPo -PPo Con OP se determina PF la fcem si la velocidad se mantuviera constante e igual a no. Calcular AB = ( Ii R + 2V )Calcular E = Vb AB = PBDeterminar nc = no*(BP/PF)Suponer que Md es proporcional a IiSuponer un nuevo valor de IiRepetir pasos 4 a 9Graficar n vs. Ii

Mtodo alternativoGraficar la curva de vaco OAB(ordenada C1 y abscisa If).Suponer una corriente de excitacin constante OP.Se tiene que en vaco C1=PBSuponer una corriente Ii Calcular Md=APDeterminar la excitacin efectiva OA=OP-APCon OA se determina C1=AACalcular AB = ( Ii R + 2V )Calcular E = Vb AB = PBDeterminar nc = E/ C1Suponer que Md es proporcional a IiSuponer un nuevo valor de IiRepetir pasos 4 a 10Graficar n vs. Ii