mantenimiento a generadores electiricos.docx

8/18/2019 MANTENIMIENTO A GENERADORES ELECTIRICOS.docx

1/90

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria

U.P.T.N.M.”Ludovico ilva”

PN! en Electricidad

Mantenimiento

Eléctrico

Profesor: Bachiller:

"il#$lbert %lde&aro Ed'in Peinado (.%) *+.,-,.--


2/90

INTRODCCION

El Manteni&iento El/ctrico per&ite detectar 0allas 1ue co&ienzan a

2estarse 3 1ue pueden producir en el 0uturo cercano o a &ediano plazo una

parada de una planta 34o un siniestro a0ectando a personas e instalaciones.

Los &otores as5ncronos o de inducción son un tipo de &otor de corriente

alterna en el 1ue la corriente el/ctrica6 en el rotor6 necesaria para producir torsión

es inducida por inducción electro&a2n/tica del ca&po &a2n/tico de la bobina del

estator. Por lo tanto un &otor de inducción no re1uiere una con&utación &ec7nica

aparte de su &is&a e8citación o para todo o parte de la ener25a trans0erida del

estator al rotor6 co&o en los universales6 9( 3 &otores 2randes s5ncronos.

9onde 1uiera 1ue :a3a pro2reso6 la presencia del &otor el/ctrico es

i&prescindible. 9ese&pe;ando un i&portante papel en la sociedad6 los &otores

son el corazón de las &71uinas &odernas6 por esa razón es necesario conocer

sus principios 0unda&entales de 0unciona&iento6 desde la construcción :asta las

aplicaciones.

Un conductor el/ctrico es un ele&ento de un siste&a constituido de un

&aterial de alta conductividad el/ctrica 1ue puede ser utilizado para el transporte

de ener25a el/ctrica.

Los conductores el/ctricos se utilizan para per&itir el paso de una corriente

el/ctrica entre dos puntos con di0erente potencial el/ctrico. (uando se presenta

este paso de corriente el/ctrica se dice 1ue se :a establecido un circuito< el cual

se puede de0inir por &edio de cuatro propiedades el/ctricas 0unda&entales)

resistencia6 inductancia6 capacitancia 3 resistencia de aisla&iento.

En 2eneral6 toda 0or&a de &ateria en estado sólido o l51uido posee en

al2ún 2rado propiedades de conductividad el/ctrica6 pero deter&inados &ateriales

son relativa&ente buenos conductores 3 otros est7n casi total&ente desprovistos

de esta propiedad.

El trans0or&ador es un dispositivo 1ue per&ite &odi0icar potencia el/ctrica

de corriente alterna con un deter&inado valor de tensión 3 corriente en otra


3/90

potencia de casi el &is&o valor pero6 2eneral&ente con distintos valores de

tensión 3 corriente.


4/90

El Mantenimiento Eléctrico

Es (on=unto de acciones oportunas6 continúas 3 per&anentes diri2idas a prever 3

ase2urar el 0unciona&iento nor&al6 la e0iciencia 3 una buena apariencia de

e1uipos el/ctricos.

Tipos de Mantenimientos en equipos eléctricos

Mantenimiento rutinario

Este siste&a nace en >apón 3 0ue desarrollado por pri&era vez en ?-? en

la e&presa =aponesa 9EN@ del 2rupo To3ota la cual se e8tendió por >apón

durante los a;os A6 lue2o inicia su i&ple&entación 0uera de >apón a partir de los

a;os , es una actividad diaria 3 consiste en una serie de tareas6 tales co&o)

to&a de datos6 inspecciones visuales6 li&pieza6 lubricación 3 reapriete de tornillos

en e1uipos6 &71uinas e instalaciones en servicio< co&o as5 ta&bi/n el cuidado 3

li&pieza de los espacios co&unes 3 no co&unes del 7rea de &anteni&iento. El

personal 1ue lo pr7ctica no re1uiere de &uc:a especialización t/cnica pero

in0or&a novedades de todo tipo.

Mantenimiento correctio

Es un &anteni&iento si&ple6 1ue consiste en reparar la aver5a producida 3es aplicable a e1uipos 1ue per&iten la interrupción operativa en cual1uier

&o&ento6 sin i&portar el tie&po de interrupción 3 sin a0ectar la se2uridad del

personal o bienes.

Mantenimiento pro!ramado

Este &/todo se basa en tener un pro2ra&a de acción por 0alla de 0iabilidad

ocasional para un e1uipo deter&inado 3 en la oportunidad de detención.

Mantenimiento preentio

e realiza retirando la &71uina o e1uipo del servicio operativo para realizar

inspecciones 3 sustituir Co noD co&ponentes de acuerdo a una pro2ra&ación


5/90

plani0icada 3 or2anizada con antelación. Este tipo de &anteni&iento es &u3

venta=oso.

Mantenimiento predictio

Este tipo de &anteni&iento6 per&ite un adecuado control por la &a3or

0recuencia de inspecciones estando la &71uina o e1uipo en 0unciona&iento6 1ue

es la 0or&a adecuada de obtener datos concretos para el 0in deter&inado de

solucionar 0allas.

Es de conoci&iento 2eneral 1ue :o3 en d5a6 el &anteni&iento el/ctrico es

necesario para &uc:os aspectos en la vida diaria6 de una 0or&a u otra6 3a sea en

talleres6 07bricas u o0icinas etc. sus e1uipos necesitan de &anteni&iento. Esto nos

Lleva a la conclusión de 1ue el &anteni&iento el/ctrico debe ser continuo.

Esto per&ite la reducción de los tie&pos de parada al &ini&izar la

probabilidad de salidas de servicio i&previstas6 no pro2ra&adas6 2racias a su

aporte en cuanto a la plani0icación de las reparaciones 3 del &anteni&iento. Los

bene0icios de reducción de costos inclu3en a:orros de ener25a6 protección de los

e1uipos6 velocidad de inspección 3 dia2nóstico6 veri0icación r7pida 3 sencilla de la

reparación.

La aplicación del &anteni&iento se ver7 re0le=ada en)

• Los costos de la producción.

• La calidad de los di0erentes servicios.

• La capacidad operacional.

• La capacidad de respuesta ante situaciones de ca&bio.

• El uso de los &edios de protección 05sica.

Motores Eléctricos

on &71uina destinada a trans0or&ar ener25a el/ctrica en ener25a

&ec7nica.


6/90

El &otor de inducción es el &7s usado de todos los tipos de &otores6 3a

1ue co&bina las venta=as de la utilización de ener25a el/ctrica # ba=o costo6

0acilidad de transporte6 li&pieza6 si&plicidad de co&ando # con su construcción

si&ple 3 su 2ran versatilidad de adaptación a las car2as de los &7s diversos tipos

3 &e=ores rendi&ientos.

Tipos de Motores Eléctricos

Motores de corriente contin"a

on &otores de costo &7s elevado 36 ade&7s de eso6 precisan una 0uente

de corriente continua6 o un dispositivo 1ue convierta la corriente alterna co&ún en

continua. Pueden 0uncionar con velocidad a=ustable6 entre a&plios l5&ites 3 se

prestan a controles de 2ran 0le8ibilidad 3 precisión. Por eso6 su uso es restricto a

casos especiales en 1ue estas e8i2encias co&pensan el costo &uc:o &7s alto de

la instalación 3 del &anteni&iento.

Motores de corriente alterna

on los &7s utilizados6 por1ue la distribución de ener25a el/ctrica es :ec:a

nor&al&ente en corriente alterna. Los principales tipos son)

Motor s#ncrono

!unciona con velocidad 0i=a6 o sea6 sin inter0erencia del desliza&iento<

utilizado nor&al&ente para 2randes potencias Cdebido a su alto costo en ta&a;os

&enoresD.

Motor de inducci$n

!unciona nor&al&ente con una velocidad constante6 1ue var5a li2era&ente

con la car2a &ec7nica aplicada al e=e. 9ebido a su 2ran si&plicidad6 robustez 3

ba=o costo6 es el &otor &7s utilizado de todos6 siendo adecuado para casi todos


7/90

los tipos de &71uinas accionadas6 encontradas en la pr7ctica. $ctual&ente es

posible el control de la velocidad de los &otores de inducción con el au8ilio de

convertidores de 0recuencia.

El &otor de inducción tri07sicoD est7 co&puesto 0unda&ental&ente por dos

Partes) estator 3 rotor.

Estator

• (arcasa CD # es la estructura soporte del con=unto deconstrucción robusta

en :ierro 0undido6 acero o alu&inio in3ectado6 resistente a corrosión 3

nor&al&ente con aletas

• Núcleo de c:apas C*D # las c:apas son de acero &a2n/tico

• 9evanado tri07sico C,D # tres con=untos i2uales de bobinas6 una para cada

0ase6 0or&ando un siste&a tri07sico e1uilibrado li2ado a red tri07sica de

ali&entación

Rotor

• E=e CAD # trans&ite la potencia &ec7nica desarrollada por el &otor.

• Núcleo de c:apas CD # las c:apas poseen las &is&as caracter5sticas de las

c:apas del estator.

• Barras 3 anillos de cortocircuito C*D # son de alu&inio in3ectado sobre

presión en una única Pastaza.

@tras partes del &otor de inducción tri07sico)

• Tapa C+D


8/90

• Ventilador CFD

• Tapa de0lectora C-D

• (a=a de cone8ión C?D

• Ter&inales CD

• Roda&ientos CD

El &otor de =aula6 cu3o rotor est7 constituido por un con=unto de barras no

aisladas e interconectadas por anillos de cortocircuito. Lo 1ue caracteriza al &otor

de inducción es 1ue sólo el estator es conectado a la red de ali&entación. El rotor

no es ali&entado e8terna&ente 3 las corrientes 1ue circulan en el &is&o son

inducidas electro&a2n/tica&ente por el estator6 de a:5 su no&bre de &otor de

inducción.


9/90

Materiales % &istemas de 'islamiento

iendo el &otor de inducción6 una &71uina robusta 3 de construcción

si&ple6 su vida útil depende casi e8clusiva&ente de la vida útil del aisla&iento del

devanado.

La &is&a es a0ectada por &uc:os 0actores6 co&o :u&edad6 vibraciones6

a&bientes corrosivos 3 otros. Entre todos los 0actores6 el &7s i&portante es6 sin

duda6 la te&peratura soportada por los &ateriales aislantes e&pleados. Un

au&ento de , a 2rados por enci&a del l5&ite de la clase t/r&ica de la

te&peratura del aisla&iento puede reducir la vida útil del devanado por la &itad.

Para un &a3or tie&po de vida del &otor el/ctrico reco&enda&os la utilización de

sensores t/r&icos para protección del devanado. (uando :abla&os de


10/90

dis&inución de la vida útil del &otor6 no nos re0eri&os a te&peraturas elevadas6

cuando el aislante se 1ue&a 3 el devanado es destruido repentina&ente. La vida

útil del aisla&iento Cen t/r&inos de te&peratura de traba=o6 sensible&ente por

deba=o de a1uella en 1ue el &aterial se 1ue&aD6 se re0iere al enve=eci&iento

2radual del aislante6 1ue se va tornando reseco6 perdiendo el poder aislante6 :asta

1ue no soporta &7s la tensión aplicada 3 produzca el cortocircuito.

La e8periencia &uestra 1ue el aisla&iento tiene una duración pr7ctica&ente

ili&itada6 si su te&peratura es &antenida por deba=o del l5&ite de su clase t/r&ica.

Por enci&a de este valor6 la vida útil del aisla&iento se torna cada vez &7s corta6

a &edida 1ue la te&peratura de traba=o es &7s alta. Este l5&ite de te&peratura es

&uc:o &7s ba=o 1ue la te&peratura de G1ue&a” del aislante 3 depende del tipo de

&aterial e&pleado. Esta li&itación de te&peratura se re0iere al punto &7s caliente

del aisla&iento 3 no necesaria&ente a todo el devanado. Evidente&ente6 basta un

Gpunto d/bil” en el interior de la bobina para 1ue el devanado 1uede inutilizado.

(on el uso cada vez &7s intenso de convertidores de 0recuencia6 para variación

de velocidad de los &otores de inducción6 ta&bi/n deben ser observados otros

criterios de la aplicación para la preservación de la vida del siste&a de aisla&iento

del &otor.

M7s detalles pueden ser vistos en el 5te& G%n0luencia del convertidor en el

aisla&iento del &otor”.

Material 'islante

El &aterial aislante i&pide6 li&ita 3 direcciona el 0lu=o de las corrientes

el/ctricas. $ pesar de 1ue la principal 0unción del &aterial aislante sea la de

i&pedir el 0lu=o de corriente de un conductor para tierra o para un potencial &7s

ba=o6 el &is&o sirve ta&bi/n para dar soporte &ec7nico6 prote2er el conductor de

de2radación provocada por el &edio a&biente 3 trans0erir calor para el a&biente

e8terno. "ases6 l51uidos 3 sólidos son usados para aislar e1uipos el/ctricos6

con0or&e las necesidades del siste&a.


11/90

Los siste&as de aisla&iento in0luencian en la buena calidad del

e1uipa&iento6 el tipo 3 la calidad del aisla&iento6 a0ectan el costo6 el peso6 el

dese&pe;o 3 la vida útil del &is&o.

&istema 'islante

Una co&binación de dos o &7s &ateriales aislantes6 usados en un e1uipo

el/ctrico6 se deno&ina siste&a aislante.

Esa co&binación en un &otor el/ctrico consiste en el es&alte de

aisla&iento del ala&bre6 aisla&iento de 0ondo de ranura6 aisla&iento de cierre deranura6 aisla&iento entre 0ases6 barniz 34 o resina de i&pre2nación6 aisla&iento del

cable de cone8ión6 aisla&iento de soldadura. (ual1uier &aterial o co&ponente

1ue no est/ en contacto con la bobina6 no :ace parte del siste&a de aisla&iento.

Clases Térmicas

(o&o la te&peratura en productos electro&ec7nicos es 0recuente&ente el

0actor predo&inante para el enve=eci&iento del &aterial aislante 3 del siste&a de

aisla&iento6 ciertas clasi0icaciones t/r&icas b7sicas son útiles 3 reconocidas

&undial&ente.

Los &ateriales 3 siste&as aislantes son clasi0icados con0or&e la resistencia

a la te&peratura por lar2o per5odo de tie&po. Las nor&as citadas a se2uir se

re0ieren a la clasi0icación de &ateriales 3 siste&as aislantes)


12/90

Las clases t/r&icas de0inidas para los &ateriales 3 siste&as aislantes son

las si2uientes)

e especi0ica 1ue en un e1uipa&iento electro&ec7nico6 la clase t/r&ica

representa la te&peratura &78i&a 1ue el e1uipa&iento puede alcanzar en su

punto &7s caliente6 al estar operando en car2a no&inal6 sin dis&inución de la vida

útil.

La clasi0icación t/r&ica de un &aterial6 o siste&a6 est7 basada en la

co&paración con siste&as o &aterial de re0erencia conocidos. in e&bar2o6 enlos casos en 1ue no se conoce nin2ún &aterial de re0erencia6 la clase t/r&ica

puede ser obtenida e8trapolando la curva de durabilidad t/r&ica C"r70ico de

$rr:eniusD para un dado tie&po C%E( *- especi0ica *. :orasD.

Materiales 'islantes en &istemas de 'islamiento

La especi0icación de un producto en una deter&inada clase t/r&ica no

si2ni0ica6 ni i&plica6 1ue cada &aterial aislante usado en su construcción ten2a la

&is&a capacidad t/r&ica Cclase t/r&icaD. El l5&ite de te&peratura para un siste&a

de aisla&iento no puede ser directa&ente relacionado a la capacidad t/r&ica de

los &ateriales individuales utilizados en ese siste&a. En un siste&a6 la


13/90

per0or&ance t/r&ica de un &aterial puede ser &e=orada a trav/s de

caracter5sticas protectoras de ciertos &ateriales usados con ese &aterial.

Por e=e&plo6 un &aterial de clase FF H( puede tener su dese&pe;o &e=orado

cuando el con=unto es i&pre2nado con barniz de clase , H(.

&istemas de 'islamiento (E)

Para atender las variadas e8i2encias del &ercado 3 aplicaciones

espec50icas6 aliadas a un e8celente dese&pe;o t/cnico6 son utilizados nueve

siste&as de aisla&iento en los diversos &otores IE".

El ala&bre circular es&altado es uno de los co&ponentes &7s i&portantesdel &otor6 3a 1ue es la corriente el/ctrica circulando por el &is&o la 1ue crea el

ca&po &a2n/tico necesario para el 0unciona&iento del &otor. 9urante la

0abricación del &otor6 los ala&bres son so&etidos a es0uerzos &ec7nicos de

tracción6 0le8ión 3 abrasión. En 0unciona&iento6 los e0ectos t/r&icos 3 el/ctricos

actúan ta&bi/n sobre el &aterial aislante del ala&bre.

Por esa razón6 el &is&o debe ter un buen aisla&iento &ec7nico6 t/r&ico 3

el/ctrico.

El es&alte utilizado actual&ente en los ala&bres 2arantiza esas

propatasdades6 siendo la propatasdad &ec7nica ase2urada por la ca&ada e8terna

del es&alte 1ue resiste a 0uerzas de abrasión durante la inserción del &is&o en

las ranuras del estator. La ca&ada de es&alte interna 2arantiza alta ri2idez

diel/ctrica 3 el con=unto6 atribu3e clase * J( al ala&bre CUL !ile E*++FD. Ese

ala&bre es utilizado en todos los &otores clase B6 ! 3 K. En los &otores para

e8tracción de :u&o C&oe E8traction MotorD el ala&bre es especial para

alt5si&as te&peraturas.


14/90

Los 0il&s 3 la&inados aislantes tienen la 0unción de aislar t/r&ica 3

el/ctrica&ente partes de la bobina del &otor. La clase t/r&ica es identi0icada en la

placa de identi0icación. stos son a base de ara&ida 3 poli/ster 3 poseen 0il&s 3

la&inados6 siendo usados en los si2uientes puntos)

• Entre la bobina 3 la ranura C0il& de 0ondo de ranuraD) para aislar el pa1uete

de c:apas de acero CtierraD de la bobina de ala&bres es&altados.

• entre las 0ases) para aislar el/ctrica&ente las 0ases6 una de la otra cierre

de la ranura del estator para aislar el/ctrica&ente la bobina localizada en la

parte superior de la ranura del estator 3 para actuar &ec7nica&ente de

&odo de &antener los ala&bres dentro de la ranura.

Los barnices 3 resinas de i&pre2nación tienen co&o principales 0unciones

&antener unidos entre s5 todos los ala&bres es&altados de la bobina con todos

los co&ponentes del estator 3 el rellenado de los espacios vac5os dentro de la

ranura.

La unión de los ala&bres i&pide 1ue los &is&os vibren 3 se rocen entre s5. El

roce podr5a provocar 0allas en el es&alte del ala&bre6 llev7ndolo a un cortocircuito.

La eli&inación de los espacios vac5os a3uda en la disipación t/r&ica del calor

2enerado por el conductor 36 especial&ente en aplicaciones de &otores

ali&entados por convertidores de 0recuencia6 evita4dis&inu3e la 0or&ación de

descar2as parciales Ce0ecto coronaD en el interior del &otor.

$ctual&ente se utilizan dos tipos de barnices 3 dos tipos de resinas de

i&pre2nación6 todos a base de poli/ster6 para atender las necesidadesconstructivas 3 de aplicación de los &otores.

La resina de silicona es utilizada apenas para &otores especiales

pro3ectados para alt5si&as te&peraturas.


15/90

Los barnices 3 resinas &e=oran las caracter5sticas t/r&icas 3 el/ctricas de

los &ateriales i&pre2nados pudi/ndosele atribuir una clase t/r&ica &a3or a los

&ateriales i&pre2nados6 cuando son co&parados a los &is&os &ateriales sin

i&pre2nación. Los barnices son aplicados por el proceso de in&ersión 3 posterior

cura en estu0a. Las resinas Ce8entas de solventesD son aplicadas por el proceso de

!lu=o (ontinuo.

Los cables de cone8ión son construidos con &ateriales aislantes

elasto&/ricos 3 de la &is&a clase t/r&ica del &otor. Esos &ateriales tienen6 única

3 e8clusiva&ente6 la 0unción de aislar el/ctrica&ente el conductor del &edio

e8terno.

Los &is&os tienen alta resistencia el/ctrica6 aliada a una adecuada

0le8ibilidad6 para per&itir la 07cil &anipulación durante el proceso de 0abricación6

instalación 3 &anteni&iento del &otor. Para ciertas aplicaciones co&o bo&bas

su&er2idas6 el cable ta&bi/n debe ser 1u5&ica&ente resistente al aceite de la

bo&ba. Los tubos 0le8ibles tienen la 0unción de cubrir 3 aislar el/ctrica&ente las

soldaduras de las cone8iones entre los ala&bres de la bobina 3 el cable de

cone8ión6 as5 co&o entre ala&bres. on 0le8ibles para per&itir 1ue se a&olden a

los puntos de soldadura 3 al a&arrado de la cabeza de la bobina. e utilizan tres

tipos de tubos)

• Tubo de poli/ster ter&oenco25ble # (lase H(.

• Tubo con tra&a de poli/ster recubierto con resina acr5lica # (lase FF H(.

• Tubo con tra&a de 0ibra de vidrio recubierto con 2o&a de silicona #(lase

,H(.

El &istema

"eneral&ente6 el siste&a de ali&entación puede ser &ono07sico o tri07sico.


16/90

El siste&a &ono07sico es utilizado en servicios do&/sticos6 co&erciales 3

rurales6 &ientras 1ue el siste&a tri07sico se utiliza en aplicaciones industriales6

a&bos con 0recuencia de red en F o - Kz.

Trif*sico) Las tensiones tri07sicas &7s usadas en las redes industriales son)

• Ba=a tensión) ** V6 , V 3 ++ V

• $lta tensión) *. V6 +.- V 3 -.- V

El siste&a tri07sico estrella de ba=a tensión6 consiste en tres conductores de

0ase CL6 L*6 LD 3 el conductor neutro CND6 siendo /ste6 conectado al punto estrelladel 2enerador o al devanado secundario de los trans0or&adores.

Monof*sico: Las tensiones &ono07sicas estandarizadas &7s co&unes son las

de *A V 3 ** V.

Los &otores &ono07sicos son conectados a dos 0ases Ctensión de l5nea ULD o a

una 0ase 3 neutro Ctensión de 0ase U0D. 9e esta 0or&a6 la tensión no&inal del &otor

&ono07sico deber7 ser i2ual a la tensión UL o U0 del siste&a. (uando varios

&otores &ono07sicos son conectados al siste&a tri07sico C0or&ado por tres

siste&as &ono07sicosD6 se debe tener cuidado para distribuirlos de &anera

uni0or&e6 evitando as56 dese1uilibrio de car2a entre las 0ases.

Caracter#sticas de 'limentaci$n del Motor Eléctrico


17/90

Tensi$n Nominal

Es la tensión para la cual el &otor 0ue pro3ectado.

Tensi$n Nominal M"ltiple

La 2ran &a3or5a de los &otores es su&inistrada con di0erentes tipos de

cone8ión6 de &odo de 1ue puedan 0uncionar en redes de por lo &enos dos

tensiones di0erentes. Los principales tipos de cone8ión de &otores para

0unciona&iento en &7s de una tensión son)

a+ Cone,i$n serie-paralela

El devanado de cada 0ase est7 dividido en dos partes CVale recordar 1ue el

nú&ero de polos es sie&pre par6 de &odo 1ue este tipo de cone8ión es sie&pre

posibleD)

• (onectando las dos &itades en serie6 cada &itad 1ue dar7 con la &itad de

la tensión de 0ase no&inal del &otor.• (onectando las dos &itades en paralelo6 el &otor podr7 ser ali&entado con

una tensión i2ual a la &itad de la tensión de la condición anterior6 sin 1ue se

altere la tensión aplicada a cada bobina.

Este tipo de cone8ión e8i2e nueve ter&inales en el &otor 3 la tensión

no&inal

C9obleD &7s co&ún6 es **4++ V6 o sea6 el &otor es reconectado a la cone8ión

paralela cuando es ali&entado con ** V 3 en la cone8ión en serie cuando esali&entado en ++ V. Las 0i2uras .a 3 .b &uestran la nu&eración nor&al de

los ter&inales 3 los es1ue&as de cone8ión para estos tipos de &otores6 tanto para

&otores conectados en estrella co&o en tri7n2ulo. Los &is&os es1ue&as sirven

para otras dos tensiones cuales1uiera6 desde 1ue una sea el doble de la otra6 por

e=e&plo6 *4+- V.


18/90

.+ Cone,i$n estrella-tri*n!ulo

El devanado de cada 0ase tiene las dos puntas conducidas :acia 0uera del

&otor. i conecta&os las tres 0ases en tri7n2ulo6 cada 0ase recibir7 la tensión de lal5nea6 por e=e&plo6 ** V. i conecta&os las tres 0ases en estrella6 el &otor puede

ser conectado a una tensión i2ual a ** 8 O , V.

(on eso6 no :a3 alteración en la tensión del devanado6 1ue continua i2ual a

** Volts por 0ase)

U0 O U

Este tipo de cone8ión e8i2e seis ter&inales en el &otor 3 sirve para

cual1uier tensión no&inal doble6 desde 1ue la se2unda sea i2ual a la pri&era

&ultiplicada por la .


19/90

c+ Triple tensi$n nominal

Pode&os co&binar los dos casos anteriores) el devanado de cada 0ase es

dividido en dos &itades para cone8ión serie#paralelo. $de&7s de eso6 todos los

ter&inales son accesibles para poder conectar las tres 0ases en estrella o

tri7n2ulo.

9e este &odo6 tene&os cuatro co&binaciones posibles de tensión no&inal)

. (one8ión tri7n2ulo paralelo.

*. (one8ión estrella paralela6 siendo i2ual a la tensión no&inal i2ual a veces

la pri&era.

. (one8ión tri7n2ulo serie6 o sea6 la tensión no&inal i2ual al doble de lapri&era opción.

+. (one8ión estrella serie6 tensión no&inal i2ual a veces la tercera opción.

No obstante6 co&o esta tensión ser5a &a3or 1ue -? V6 es indicada apenas

co&o re0erencia de cone8ión estrella#tri7n2ulo.

Comparaci$n entre /laes Estrella-Tri*n!ulo % Compensadoras

0'utom*ticas1

2+ Estrella-tri*n!ulo 3autom*tica+

4enta5as

aD La llave estrella#tri7n2ulo es &u3 utilizada por su costo reducido.


20/90

bD No tiene l5&ite en cuanto a su nú&ero de &aniobras.

cD Los co&ponentes ocupan poco espacio.

dD La corriente de arran1ue 1ueda reducida para apro8i&ada&ente 4.

Desenta5as

aD La llave sólo puede ser aplicada a &otores cu3os seis bornes o ter&inales

sean accesibles.

bD La tensión de la red debe coincidir con la tensión en tri7n2ulo del &otor.

cD (on la corriente de arran1ue reducida a apro8i&ada&ente 4 de la

corriente no&inal6 se reduce ta&bi/n el &o&ento de arran1ue a 4.

dD En caso de 1ue el &otor no alcance por lo &enos ? de su velocidad

no&inal6 el pico de corriente6 en la con&utación de estrella a tri7n2ulo6 ser7

casi co&o si 0uese un arran1ue directo6 lo 1ue se torna pre=udicial para los

contactos de los contactores 3 no aporta nin2una venta=a a la red el/ctrica.

6+ /lae compensadora 3autom*tica+

4enta5as

aD En el tap de -F la corriente de l5nea es apro8i&ada&ente i2ual a la de la

llave estrella#tri7n2ulo6 no obstante6 en el pasa=e de la tensión reducida

:acia la tensión de la red6 el &otor noes apa2ado 3 el se2undo pico es

dr7stica&ente reducido6 visto 1ue el $utotrans0or&ador6 por corto tie&po6

se torna una reactancia.

bD Es posible la variación del tap de -F a , o incluso a ? de la tensión

de la red6 a 0in de 1ue el &otor pueda arrancar satis0actoria&ente.

Desenta5as


21/90

aD La 2ran desventa=a es la li&itación de su 0recuencia de &aniobras. En la

llave co&pensadora auto&7tica es sie&pre necesario saber su 0recuencia

de &aniobra para6 de esa 0or&a6 deter&inar el autotrans0or&ador

conveniente.

bD La llave co&pensadora es sensible&ente &7s cara 1ue la llave estrella

tri7n2ulo6 debido al autotrans0or&ador.

cD 9ebido al ta&a;o del auto#trans0or&ador6 la construcción se torna

volu&inosa6 necesitando cuadros &a3ores6 lo 1ue torna su precio elevado.

'rranque Electr$nico 3&oft-&tarter+

El avance de la electrónica per&itió la creación de la llave de arran1ue a

estado sólido6 la cual consiste en un con=unto de pares de tiristores C(RD Co

co&binaciones de tiristores4diodosD6 uno en cada borne de potencia del &otor.

El 7n2ulo de disparo de cada par de tiristores es controlado electrónica&ente para

aplicar una tensión variable a los ter&inales del &otor durante la aceleración.

$l 0inal del per5odo de arran1ue6 a=ustable t5pica&ente entre * 3

se2undos6 la tensión alcanza su valor pleno tras una aceleración suave o una

ra&pa ascendente6 env/s de ser so&etido a incre&entos o saltos repentinos. (on

eso6 se lo2ra &antener la corriente de arran1ue Cen la l5neaD pró8i&a de la no&inal

3 con una suave variación. $de&7s de la venta=a del control de la tensión

CcorrienteD durante el arran1ue6 la llave electrónica presenta6 ta&bi/n6 la venta=a

de no poseer partes &óviles o 1ue 2eneren arco6 co&o en las llaves &ec7nicas.

Este es uno de los puntos 0uertes de las llaves electrónicas6 3a 1ue su vida útil se

torna &7s lar2a.


22/90

El Contactor

Es un &ecanis&o cu3a &isión es la de cerrar unos contactos6 para per&itir

el paso de la corriente a trav/s de ellos. Esto ocurre cuando la bobina del

contactor recibe corriente el/ctrica6 co&port7ndose co&o electroi&7n 3 atra3endo

dic:os contactos.

Partes de que est* compuesto


23/90

Contactos principales: 2-67 8-97 -;<

Tienen por 0inalidad abrir o cerrar el circuito de 0uerza o potencia.

Contactos au,iliares: 28-29 3NO+

e e&plean en el circuito de &ando o &aniobras. Por este &otivo

soportar7n &enos intensidad 1ue los principales.

El contactor de la 0i2ura solo tiene uno 1ue es nor&al&ente abierto.

Circuito electroma!nético:

(onsta de tres partes.

. El núcleo6 en 0or&a de E. Parte 0i=a.

*. La bobina) $#$*.

. La ar&adura. Parte &óvil.

Elecci$n del Contactor

(uando se va a ele2ir un (ontactor :a3 1ue tener en cuenta6 entre otros

0actores6 lo si2uiente)

Tensi$n de alimentaci$n de la .o.ina:

Esta puede ser continua o alterna6 siendo esta últi&a la &7s :abitual6 3 con

tensiones de * V6 *+ V o ** V Nú&ero de veces 1ue el circuito electro&a2n/tico

va a abrir 3 cerrar.

Pode&os necesitar un (ontactor 1ue cierre una o dos veces al d5a6 o 1uiz7s

otro 1ue est/ continua&ente abriendo 3 cerrando sus contactos. Ka3 1ue tener en


24/90

cuenta el arco el/ctrico 1ue se produce cada vez 1ue esto ocurre 3 el consi2uiente

deterioro.

(orriente 1ue consu&e el &otor de 0or&a per&anente Ccorriente de

servicioD.

Por lo tanto es conveniente el uso de cat7lo2os de 0abricantes en los 1ue se

indican las distintas caracter5sticas de los (ontactares en 0unción del &odelo.

Contactos au,iliares

Para poder disponer de &7s contactos au8iliares 3 se2ún el &odelo de

contactor6 se le puede acoplar a este una c7&ara de contactos au8iliares o&ódulos independientes6 nor&al&ente abiertos CN@D6 o nor&al&ente cerrados

CN(D.

Marcado de .ornes

Bo.ina: se &arca con $ 3 $*.

Contactos au,iliares: (o&o 3a :e&os no&brado6 e8isten contactos

nor&al&ente abiertos CN@D o CN$D 3 nor&al&ente cerrados CN(D.


25/90

Contactos NO: e les asi2nar7n nú&eros de * ci0ras6 la pri&era ci0ra indica el

nú&ero de orden 3 la se2unda deber7 ser 3 +. E=e&plos) #+

*#*+6 #+.

Contactos NC: e les asi2nar7n nú&eros de * ci0ras6 la pri&era ci0ra indica el

nú&ero de orden 3 la se2unda deber7 ser 3 *. E=e&plos) #*

*#**6 #*.

Contactos principales: e &arcan con los si2uientes nú&eros o letras)

#*6 #+6 F#-6 o L#T6 L*#T*6 L#T. El (ontactor se deno&ina con las letras QM

se2uidas de un nú&ero.

Conductores eléctricos

9esde el inicio de su recorrido en las centrales 2eneradoras :asta lle2ar a

los centros de consu&o6 la ener25a el/ctrica es conducida a trav/s de l5neas de

trans&isión 3 redes de distribución 0or&adas por conductores el/ctricos.

Un conductor el/ctrico est7 0or&ado pri&era&ente por el conductor

propia&ente tal6 usual&ente de cobre.

Este puede ser ala&bre6 es decir6 una sola :ebra o un cable 0or&ado por

varias :ebras o ala&bres retorcidos entre s5.

Los &ateriales &7s utilizados en la 0abricación de conductores el/ctricos

son el cobre 3 el alu&inio.


26/90

$un1ue a&bos &etales tienen una conductividad el/ctrica e8celente6 el

cobre constitu3e el ele&ento principal en la 0abricación de conductores por sus

notables venta=as &ec7nicas 3 el/ctricas.

El uso de uno 3 otro &aterial co&o conductor6 depender7 de sus

caracter5sticas el/ctricas Ccapacidad para transportar la electricidadD6 &ec7nicas

Cresistencia al des2aste6 &aleabilidadD6 del uso espec50ico 1ue se le 1uiera dar 3

del costo.

Estas caracter5sticas llevan a pre0erir al cobre en la elaboración de

conductores el/ctricos.

El tipo de cobre 1ue se utiliza en la 0abricación de conductores es el cobre

electrol5tico de alta pureza6 ??6??.

9ependiendo del uso 1ue se le va3a a dar6 este tipo de cobre se presenta

en los si2uientes 2rados de dureza o te&ple) duro6 se&i duro 3 blando o recocido.

Tipos de co.re para conductores eléctricos

Co.re de temple duro:

• (onductividad del ?A respecto a la del cobre puro.

• Resistividad de a * J( de te&peratura.

• (apacidad de ruptura a la car2a6 oscila entre A a +F 24&&*.

Por esta razón se utiliza en la 0abricación de conductores desnudos6 para l5neas

a/reas de transporte de ener25a el/ctrica6 donde se e8i2e una buena resistencia

&ec7nica.


27/90

Co.re recocido o de temple .lando:

• (onductividad del

• Resistividad de 6A*+ O respecto del cobre puro6 to&ado este

co&o patrón.

• (ar2a de ruptura &edia de *F 24&&*.

(o&o es dúctil 3 0le8ible se utiliza en la 0abricación de conductores aislados.

El conductor est7 identi0icado en cuanto a su ta&a;o por un calibre6 1ue puede ser

&ili&/trico 3 e8presarse en &&* o a&ericano 3 e8presarse en $I" o M(M con

una e1uivalencia en &&*.

Partes que componen los conductores eléctricos

Estas son tres &u3 di0erenciadas)

• El al&a o ele&ento conductor.

• El aisla&iento.

• Las cubiertas protectoras.

El alma o elemento conductor

e 0abrica en cobre 3 su ob=etivo es servir de ca&ino a la ener25a el/ctrica

desde las centrales 2eneradoras a los centros de distribución Csubestaciones6

redes 3 e&pal&esD6 para ali&entar a los di0erentes centros de consu&o

Cindustriales6 2rupos :abitacionales6 etc.D.


28/90

9e la 0or&a có&o est/ constituida esta al&a depende la clasi0icación de los

conductores el/ctricos. $s5 tene&os)

&e!"n su constituci$n

'lam.re: (onductor el/ctrico cu3a al&a conductora est7 0or&ada por un solo

ele&ento o :ilo conductor.

e e&plea en l5neas a/reas6 co&o conductor desnudo o aislado6 en instalaciones

el/ctricas a la inte&perie6 en ductos o directa&ente sobre aisladores.

Ca.le: (onductor el/ctrico cu3a al&a conductora est7 0or&ada por una serie de

:ilos conductores o ala&bres de ba=a sección6 lo 1ue le otor2a una 2ran

0le8ibilidad.

&e!"n el n"mero de conductores

Mono conductor: (onductor el/ctrico con una sola al&a conductora6 con

aislación 3 con o sin cubierta protectora.


29/90

Multi conductor: (onductor de dos o &7s al&as conductoras aisladas entre s56

envueltas cada una por su respectiva capa de aislación 3 con una o &7s cubiertas

protectoras co&unes.

El aislamiento

El ob=etivo de la aislación en un conductor es evitar 1ue la ener25a el/ctrica

1ue circula por /l6 entre en contacto con las personas o con ob=etos6 3a sean /stos

ductos6 arte0actos u otros ele&entos 1ue 0or&an parte de una instalación. 9el

&is&o &odo6 la aislación debe evitar 1ue conductores de distinto volta=e puedan

:acer contacto entre s5.

Los &ateriales aislantes usados desde sus inicios :an sido sustancias

poli&/ricas6 1ue en 1u5&ica se de0inen co&o un &aterial o cuerpo 1u5&ico

0or&ado por la unión de &uc:as &ol/culas id/nticas6 para 0or&ar una nueva

&ol/cula &7s 2ruesa.

$nti2ua&ente los aislantes 0ueron de ori2en natural6 2utaperc:a 3 papel.

Posterior&ente la tecnolo25a los ca&bió por aislantes arti0iciales actuales de uso

co&ún en la 0abricación de conductores el/ctricos. Los di0erentes tipos de

aislación de los conductores est7n dados por su co&porta&iento t/cnico 3

&ec7nico6 considerando el &edio a&biente 3 las condiciones de canalización a

1ue se ver7n so&etidos los conductores 1ue ellos prote2en6 resistencia a los

a2entes 1u5&icos6 a los ra3os solares6 a la :u&edad6 a altas te&peraturas6 lla&as6


30/90

etc. Entre los &ateriales usados para la aislación de conductores pode&os

&encionar el PV( o cloruro de polivinilo6 el polietileno o PE6 el cauc:o6 la 2o&a6 el

neopr/n 3 el n3lon.

i el dise;o del conductor no consulta otro tipo de protección se le deno&ina

aislación inte2ral6 por1ue el aisla&iento cu&ple su 0unción 3 la de revesti&iento a

la vez.

(uando los conductores tienen otra protección poli&/rica sobre la aislación6

esta últi&a se lla&a revesti&iento6 c:a1ueta o cubierta.

/as cu.iertas protectoras

El ob=etivo 0unda&ental de esta parte de un conductor es prote2er la

inte2ridad de la aislación 3 del al&a conductora contra da;os &ec7nicos6 tales

co&o raspaduras6 2olpes6 etc.

i las protecciones &ec7nicas son de acero6 latón u otro &aterial resistente6

a /sta se le deno&ina ar&aduraS La ar&aduraS puede ser de cinta6 ala&bre o

ala&bres trenzados.

Los conductores ta&bi/n pueden estar dotados de una protección de tipo

el/ctrico 0or&ado por cintas de alu&inio o cobre. En el caso 1ue la protección6 en

vez de cinta est/ constituida por ala&bres de cobre6 se le deno&ina pantallaS o

blinda=eS.

Relés térmicos


31/90

on los aparatos &7s utilizados para prote2er los &otores contra las

sobrecar2as d/biles 3 prolon2adas. e pueden utilizar en corriente alterna o

continua. Este dispositivo de protección 2arantiza)

• opti&izar la durabilidad de los &otores6 i&pidiendo 1ue 0uncionen en

condiciones de calenta&iento anó&alas la continuidad de e8plotación de

las &71uinas o las instalaciones evitando paradas i&previstas.

• volver a arrancar despu/s de un disparo con la &a3or rapidez 3 las &e=ores

condiciones de se2uridad posibles para los e1uipos 3 las personas.

/as caracter#sticas m*s ha.ituales son:

Compensados

La curvatura 1ue adoptan las bil7&inas no sólo se debe al recalenta&iento

1ue provoca la corriente 1ue circula en las 0ases6 sino ta&bi/n a los ca&bios de la

te&peratura a&biente. Este 0actor a&biental se corri2e con una bil7&ina de

co&pensación sensible única&ente a los ca&bios de la te&peratura a&biente 3

1ue est7 &ontada en oposición a las bil7&inas principales. (uando no :a3

corriente6 la curvatura de las bil7&inas se debe a la te&peratura a&biente. Esta

curvatura se corri2e con la de la bil7&inas de co&pensación6 de tal 0or&a 1ue los

ca&bios de la te&peratura a&biente no a0ecten a la posición del tope de su=eción.

Por lo tanto6 la curvatura causada por la corriente es la única 1ue puede &over el

tope provocando el disparo.

Los rel/s t/r&icos co&pensados son insensibles a los ca&bios de la

te&peratura a&biente6 nor&al&ente co&prendidos entre + H( 3 - H(.

&ensi.les a una pérdida de fase

Este es un dispositivo 1ue provoca el disparo del rel/ en caso de ausencia

de corriente en una 0ase C0unciona&iento &ono07sicoD. Lo co&ponen dos re2letas


32/90

1ue se &ueven solidaria&ente con las bil7&inas. La bil7&ina correspondiente a la

0ase no ali&entada no se de0or&a 3 blo1uea el &ovi&iento de una de las dos

re2letas6 provocando el disparo. Los receptores ali&entados en corriente

&ono07sica o continua se pueden prote2er instalando en serie dos bil7&inas 1ue

per&iten utilizar rel/s sensibles a una p/rdida de 0ase. Para este tipo de

aplicaciones6 ta&bi/n e8isten rel/s no sensibles a una p/rdida de 0ase.

Rearme autom*tico o manual

El rel/ de protección se puede adaptar 07cil&ente a las diversas

condiciones de e8plotación eli2iendo el &odo de rear&e Manual o $uto

Cdispositivo de selección situado en la parte 0rontal del rel/D6 1ue per&ite tresprocedi&ientos de rearran1ue)

• Las &71uinas si&ples 1ue pueden 0uncionar sin control especial 3

consideradas no peli2rosas Cbo&bas6 cli&atizadores6 etc.D se pueden

rearrancar auto&7tica&ente cuando se en0r5an las bil7&inas en un

deter&inado lapso de tie&po. En los auto&atis&os co&ple=os6 el

rearran1ue re1uiere la presencia de un operario por &otivos de 5ndolet/cnica 3 de se2uridad. Ta&bi/n se reco&ienda este tipo de es1ue&a para

los e1uipos de di05cil acceso.

• Por &otivos de se2uridad6 las operaciones de rear&e del rel/ en

0unciona&iento local 3 de arran1ue de la &71uina debe realizarlas

obli2atoria&ente el personal cali0icado.

)raduaci$n en 0amperios motor1

Visualización directa en el rel/ de la corriente indicada en la placa de

caracter5sticas del &otor. Los rel/s se re2ulan con un pulsador 1ue &odi0ica el

recorrido an2ular 1ue e0ectúa el e8tre&o de la bil7&ina de co&pensación para

liberarse del dispositivo de su=eción 1ue &antiene el rel/ en posición ar&ada. La


33/90

rueda 2raduada en a&perios per&ite re2ular el rel/ con &uc:a precisión. La

corriente l5&ite de disparo est7 co&prendida entre 6F 3 6* veces el valor

indicado.

Principio de funcionamiento de los relés térmicos

Los rel/s t/r&icos poseen tres bil7&inas co&puestas cada una por dos

&etales con coe0icientes de dilatación &u3 di0erentes unidos &ediante la&inación

3 rodeadas de un bobinado de calenta&iento. (ada bobinado de calenta&iento

est7 conectado en serie a una 0ase del &otor. La corriente absorbida por el &otor

calienta los bobinados6 :aciendo 1ue las bil7&inas se de0or&en en &a3or o &enor

2rado se2ún la intensidad de dic:a corriente. La de0or&ación de las bil7&inasprovoca a su vez el &ovi&iento 2iratorio de una leva o de un 7rbol unido al

dispositivo de disparo.

i la corriente absorbida por el receptor supera el valor de re2la=e del rel/6

las bil7&inas se de0or&ar7n lo bastante co&o para 1ue la pieza a la 1ue est7n

unidas las partes &óviles de los contactos se libere del tope de su=eción. Este

&ovi&iento causa la apertura brusca del contacto del rel/ intercalado en el circuito

de la bobina del contactor 3 el cierre del contacto de se;alización. El rear&e no

ser7 posible :asta 1ue se en0r5en las bil7&inas.

Los rel/s t/r&icos se utilizan para prote2er los &otores de las sobrecar2as6

pero durante la 0ase de arran1ue deben per&itir 1ue pase la sobrecar2a te&poral

1ue provoca el pico de corriente6 3 activarse única&ente si dic:o pico6 es decir la

duración del arran1ue6 resulta e8cesiva&ente lar2a. La duración del arran1ue

nor&al del &otor es distinta para cada aplicación< puede ser de tan sólo unos

se2undos Carran1ue en vac5o6 ba=o par resistente de la &71uina arrastrada6 etc.D o

de varias decenas de se2undos C&71uina arrastrada con &uc:a inerciaD6 por lo

1ue es necesario contar con rel/s adaptados a la duración de arran1ue La nor&a


34/90

%E( ?+A#+## responde a esta necesidad de0iniendo tres tipos de disparo para los

rel/s de protección t/r&ica)

• Rel/s de clase ) v7lidos para todas las aplicaciones corrientes con una

duración de arran1ue in0erior a se2undos o &enos al - de su

corriente no&inal.

• Rel/s de clase *) ad&iten arran1ues de :asta * se2undos de duración o

&enos al - de su corriente no&inal.

• Rel/s de clase ) para arran1ues con un &78i&o de se2undos de

duración o &enos al - de su corriente no&inal.

Transformador de distri.uci$n

e deno&ina trans0or&adores de distribución6 2eneral&ente los trans0or&adores

de potencias i2uales o in0eriores a F V$ 3 de tensiones i2uales o in0eriores a

-A V6 tanto &ono07sicos co&o tri07sicos. $un1ue la &a3or5a de tales unidades

est7n pro3ectadas para &onta=e sobre postes6 al2unos de los ta&a;os depotencia superiores6 por enci&a de las clases de , V6 se constru3en para

&onta=e en estaciones o en plata0or&as. Las aplicaciones t5picas son para

ali&entar a 2ran=as6 residencias6 edi0icios o al&acenes públicos6 talleres 3 centros

co&erciales.

$ continuación se detallan al2unos tipos de trans0or&adores de distribución.

e utilizan en inte&perie o interior para distribución de ener25a el/ctrica en

&edia tensión. on de aplicación en zonas urbanas6 industrias6 &iner5a6

e8plotaciones petroleras6 2randes centros co&erciales 3 toda actividad 1ue

re1uiera la utilización intensiva de ener25a el/ctrica.


35/90

Caracter#sticas )enerales

e 0abrican en potencias nor&alizadas desde *F :asta V$ 3

tensiones pri&arias de .*6 F6 *F6 3 FV. e constru3en en otras tensiones

pri&arias se2ún especi0icaciones particulares del cliente. e proveen en

0recuencias de F#- Kz. La variación de tensión6 se realiza &ediante un

con&utador e8terior de acciona&iento sin car2a.

Transformadores &ecos Encapsulados en Resina Epo,i

e utilizan en interior para distribución de ener25a el/ctrica en &edia

tensión6 en lu2ares donde los espacios reducidos 3 los re1ueri&ientos de

se2uridad en caso de incendio i&posibilitan la utilización de trans0or&adores

re0ri2erados en aceite.

on de aplicación en 2randes edi0icios6 :ospitales6 industrias6 &iner5a6

2randes centros co&erciales 3 toda actividad 1ue re1uiera la utilización intensiva




36/90

u principal caracter5stica es 1ue son re0ri2erados en aire con aislación

clase

!6 utiliz7ndose resina epo8i co&o &edio de protección de los arrolla&ientos6

siendo innecesario cual1uier &anteni&iento posterior a la instalación. e 0abrican

en potencias nor&alizadas desde :asta *F V$6 tensiones pri&arias de

.*6

F6 *F6 3 F V 3 0recuencias de F 3 - Kz.

Transformadores =erméticos de /lenado Inte!ral

e utilizan en inte&perie o interior para distribución de ener25a el/ctrica en

&edia tensión6 siendo &u3 útiles en lu2ares donde los espacios son reducidos.

on de aplicación en zonas urbanas6 industrias6 &iner5a6 e8plotaciones petroleras6

2randes centros co&erciales 3 toda actividad 1ue re1uiera la utilización intensiva



u principal caracter5stica es 1ue al no llevar tan1ue de e8pansión de aceite

no necesita &anteni&iento6 siendo esta construcción &7s co&pacta 1ue la


37/90

tradicional. e 0abrican en potencias nor&alizadas desde :asta V$6

tensiones pri&arias de .*6 F6 *F6 3 F V 3 0recuencias de F 3 - Kz.

Transformadores Rurales

Est7n dise;ados para instalación &ono poste en redes de electri0icación

suburbanas &ono 0ilares6 bi0ilares 3 tri0ilares6 de A.-6 .* 3 F V.

En redes tri0ilares se pueden utilizar trans0or&adores tri07sicos o co&o

alternativa &ono07sicos.

Transformadores &u.terr*neos

'plicaciones


38/90

Trans0or&ador de construcción adecuada para ser instala#do en c7&aras6

en cual1uier nivel6 pudiendo ser utilizado donde :a3a posibilidad de in&ersión de

cual1uier naturaleza.

Caracter#sticas

Potencia) F a *QV$

$lta Tensión) F o *+6*QVBa=a Tensión) *-6F4*F< **4*A< ,4**< +4*V

Transformadores 'uto Prote!idos

'plicaciones

El trans0or&ador incorpora co&ponentes para protección del siste&a de

distribución contra sobrecar2as6 corto#circuitos en la red secundaria 3 0allas

internas en el trans0or&ador6 para esto poseen 0usibles de alta tensión 3 dis3untor

de ba=a tensión6 &ontados interna&ente en el tan1ue6 0usibles de alta tensión 3

dis3untor de ba=a tensión. Para protección contra sobretensiones el trans0or&ador

est7 provisto de dispositivo para 0i=ación de pararra3os e8ternos en el tan1ue.


39/90

Caracter#sticas

Potencia) +F a FQV$

$lta Tensión) F o *+6*QV

Ba=a Tensión) ,4** o **4*AV

'>TOTR'N&?ORM'DORE&

Los autotrans0or&adores se usan nor&al&ente para conectar dos siste&as

de trans&isión de tensiones di0erentes6 0recuente&ente con un devanado terciario

en tri7n2ulo. 9e &anera parecida6 los autotrans0or&adores son adecuados co&o

trans0or&adores elevadores de centrales cuando se desea ali&entar dos siste&as

de transporte di0erentes. En este caso el devana#do terciario en tri7n2ulo es un

devanado de plena capacidad conectado al 2enerador 3 los dos siste&as detransporte se conectan al devanado6 autotrans0or&ador. El autotrans0or&ador no

sólo presenta &enores p/rdidas 1ue el trans0or&ador nor&al6 sino 1ue su &enor

ta&a;o 3 peso per&iten el transporte de potencias superiores.


40/90

TR'N&?ORM'DOR DE CORRIENTE TT@CC

Los trans0or&adores de corriente se utilizan para to&ar &uestras de

corriente de la l5nea 3 reducirla a un nivel se2uro 3 &edible6 para las 2a&as

nor&alizadas de instru&entos6 aparatos de &edida6 u otros dispositivos de &edida

3 control. (iertos tipos de trans0or&adores de corriente prote2en a los

instru&entos al ocurrir cortocircuitos. Los valores de los trans0or&adores de

corriente son)

(ar2a no&inal) *.F a * V$6 dependiendo su 0unción.

(orriente no&inal) F 3 $ en su lado secundario.

e de0inen co&o relaciones de corriente pri&aria a corriente secundaria.

Unas relaciones t5picas de un trans0or&ador de corriente podr5an ser) -4F6,4F6 4F.

Usual&ente estos dispositivos vienen con un a&per5&etro adecuado con la

razón de trans0or&ación de los trans0or&adores de corriente6 por e=e&plo) un

trans0or&ador de -4F est7 disponible con un a&per5&etro 2raduado de # -$.


41/90

TR'N&?ORM'DOR DE POTENCI'/ TT@PP

Es un trans0or&ador devanado especial&ente6 con un pri&ario de alto

volta=e 3 un secundario de ba=a tensión. Tiene una potencia no&inal &u3 ba=a 3 su

único ob=etivo es su&inistrar una &uestra de volta=e del siste&a de potencia6 para

1ue se &ida con instru&entos incorporados.

$de&7s6 puesto 1ue el ob=etivo principal es el &ues#treo de volta=e deber7

ser particular&ente preciso co&o para no distorsionar los valores verdaderos. e

pueden conse2uir trans0or&adores de potencial de varios niveles de precisión6dependiendo de 1u/ tan precisas deban ser sus lecturas6 para cada aplicación

especial.


42/90

Otros Transformadores

Transformadores de corriente constante

Un trans0or&ador de corriente constante es un trans0or&ador 1ue

auto&7tica&ente &antiene una corriente apro8i&ada&ente constante en su

circuito secundario6 ba=o condiciones variables de i&pedancia de car2a6 cuando su

pri&ario se ali&enta de una 0uente de tensión apro8i&ada&ente constante. El tipo

&7s usual6 la disposición de bobina &óvilS6 tiene separadas las bobinas del

pri&ario 3 secundario6 1ue tienen libertad para &overse entre s56 variando por

tanto la reactancia de dispersión &a2n/tica del trans0or&ador.

E8isten disponibles tipos para subestación 1ue proporcionan unos &odelos

co&pactos inte2rales6 1ue llevan incluidas los accesorios necesarios para el

control 3 protección del trans0or&ador. Los accesorios nor&ales co&prenden un

interruptor a solenoide pri&ario6 una protección. (ontra apertura del circuito6

0usibles o cortacircuitos con 0usibles en el pri&ario 3 descar2adores de

sobretensiones en el pri&ario 3 en el secundario.

Los trans0or&adores de corriente constante de tipo est7tico no tienen partes

&óviles 3 0uncionan se2ún el principio de una red resonante. Esta red

nor&al&ente consta de dos reactancias inductivas 3 dos capacitivas6 cada una de

i2ual reactancia para la 0recuencia de ali&entación. (on tal red6 la corriente

secundaria es independiente de la i&pedancia de la car2a conectada6 pero es

directa&ente proporcional a la tensión del pri&ario.

Transformadores para hornos

Los trans0or&adores para :ornos su&inistran potencia a :ornos el/ctricos

de los tipos de inducción6 resistencia6 arco abierto 3 arco su&er2ido. Las tensiones

secundarias son ba=as6 ocasional&ente &enores de V6 pero 2eneral&ente de


43/90

varios centenares de Volts. La 2a&a de ta&a;os var5a desde al2unos V$ a &7s

de F MV$6 con corrientes en el secundario superiores a - $. Las corrientes

elevadas se obtienen conectando en paralelo &uc:as secciones de devanado. La

corriente es reco2ida por barras internas 3 llevada a trav/s de la tapa del

trans0or&ador &ediante barras o &ediante bornes de 2ran corriente.

Transformadores de puesta a tierra

Un trans0or&ador de puesta a tierra es un trans0or&ador ideado

principal&ente con la 0inalidad de proporcionar un punto neutro a e0ectos de

puesta a tierra. Puede ser una unidad de dos devanados con el devanado

secundario conectado en tri7n2ulo 3 el devanado pri&ario conectado en estrella1ue proporciona el neutro a e0ectos de puesta a tierra o puede ser un

autotrans0or&ador tri07sico de un solo devanado con devanados en estrella

interconectada6 o sea en zi2za2.

Transformadores m$iles

Trans0or&adores &óviles 3 subestaciones &óviles. Los trans0or&adores o

autotrans0or&adores &óviles est7n &ontados nor&al&ente sobre se&irre&ol1ues

3 llevan incorporados pararra3os 3 seccionadores separadores. Una subestación

&óvil tiene6 ade&7s6 a para&enta 3 e1uipo de &edida 3 de protección. La unidad

se desplaza por carretera arrastrada por tractores. Los re2la&entos estatales 3

0ederales sobre transporte por carretera li&itan el peso 3 ta&a;o &78i&os. Las

unidades &óviles se usan para restablecer el servicio el/ctrico en e&er2encias6

para per&itir el &anteni&iento sin interrupción de servicio6 para proporcionar

servicio durante las construcciones i&portantes 3 para reducir las inversiones en el

siste&a.


44/90

La unidad &óvil est7 pro3ectada de &anera 1ue constitu3e una unidad

co&pacta de aplicación &últiple 1ue proporciona la &78i&a potencia en V$6 para

el peso ad&isible.

Transformadores para radio

Trans0or&adores de ener25a. La 0inalidad del trans0or&ador de ener25a en

las aplicaciones de los radiorreceptores consiste en variar la tensión de la red

do&/stica a un nivel tal 1ue6 cuando se apli1ue a una v7lvula de vac5o o a un

recti0icador de se&iconductores C3a sea de &edia onda o de onda co&pletaD 3

est/ adecuada&ente 0iltrada6 pueda usarse para ali&entar las tensiones 3

corrientes de polarización para los dispositivos activos Cv7lvulas6 transistores6 etc.Dde la radio. El trans0or&ador de ener25a ta&bi/n puede usarse para ca&biar la

tensión de la red a un valor adecuado para los 0ila&entos de las v7lvulas o

l7&paras 1ue pueda :aber en la radio.

Transformadores de frecuencias de audio<

Pueden e&plearse tres tipos de trans0or&adores de 0recuencias de audio

en los receptores de radio) de entrada6 de etapas inter&edias 3 de salida. En el

receptor nor&al sólo se usa el trans0or&ador de salida. El acopla&iento entre

etapas de a&pli0icación se consi2ue &ediante i&pedancias co&unes a los

circuitos de entrada 3 salida de las etapas de a&pli0icación.

Transformadores de entrada<

!uncionan entre la 0uente de tensión de c.a. C&7s co&ún&ente el últi&o

a&pli0icador de 0recuencia inter&edia en una radioD 3 la pri&era v7lvula de vac5o o

transistor de a&pli0icación del a&pli0icador de audio. La relación de espiras para

este trans0or&ador viene deter&inada por la tensión nor&al aplicada sobre el


45/90

pri&ario 3 el valor deseado de tensión 1ue debe aplicarse a la re=illa de la pri&era

v7lvula o a la base del pri&er transistor.

Transformadores de etapas intermedias


46/90

deter&inada por las tensiones deseadasD6 pero presentan tres di0erencias

i&portantes. (o&o se :a &encionado anterior&ente6 traba=an con 0recuencias

&u3 superiores. $de&7s6 operan con potencias considerable&ente &enores 1ue

los trans0or&adores de audio. !inal&ente6 uno o a&bos devanados de un

trans0or&ador de radio0recuencia a &enudo est7n s:untados &ediante un

condensador6 de &anera 1ue se 0or&a un circuito sintonizado 1ue atenúa todas

las 0recuencias &enos la deseada.

Transformadores para rectificadores

Los trans0or&adores para recti0icadores su&inistran ener25a a los

recti0icadores a la tensión de entrada de c.a. re1uerida para la tensión de salida dec.c. deseado. Est7n construidos en ta&a;os 1ue lle2an :asta los F V$ 3 a

veces superiores. La tensión del secundario 2eneral&ente es ba=a6 variando desde

&enos de F V6 para al2unos procesos electrol5ticos6 :asta V para otras

aplicaciones. La corriente secundaria 2eneral&ente es elevada 3 puede alcanzar

&uc:os &iles de a&peres.

Pueden usarse cone8iones de trans0or&ador 1ue producen des0ases para

conse2uir * 0ases6 *+ o incluso &7s6 a 0in de reducir los ar&ónicos de la corriente

en la entrada de c.a. Pueden usarse trans0or&adores au8iliares o cone8iones

entre los devanados de 0ase de los propios trans0or&adores del recti0icador.

(uando se usan dos devanados secundarios Cco&o en el circuito en doble

estrellaD debe :aber la &is&a i&pedancia entre el pri&ario 3 cada devanado del

secundario6 para obtener 7n2ulos de con&utación 3 tensiones de c.c. i2uales en

los dos circuitos del secundario.

Transformadores especiales

Los trans0or&adores especiales de aplicación 2eneral son trans0or&adores

de distribución de tipo seco 1ue 2eneral&ente se usan con los pri&arios


47/90

conectados a los circuitos de distribución de ba=a tensión6 para ali&entar car2as

de alu&brado 3 pe1ue;as car2as a tensiones todav5a &7s ba=as. E8isten

trans0or&adores para tensiones del pri&ario de6 *6 *+6 +, 3 - V6 con

potencias no&inales co&prendidas entre *F V$ 3 F V$6 a - Kz.

Los trans0or&adores de control son trans0or&adores de aisla&iento de

tensión constante 3 tipo seco. "eneral&ente se usan con los devanados pri&arios

conectados a circuitos de distribución de ba=a tensión de - V o &enos. La

elección adecuada de un trans0or&ador de control 0acilitar7 la ali&entación con la

potencia correcta a tensión reducida para car2as de alu&brado 3 de control :asta

*F V$.

Los trans0or&adores para &71uinas :erra&ientas son si&ilares a los

trans0or&adores de control con capacidades de :asta F V$ para alu&brado

localizado 3 para dispositivos de control de &71uinas tales co&o solenoides6

contactores6 rel/s6 tanto sobre :erra&ientas port7tiles co&o 0i=as. Principal&ente

se usan para proporcionar salidas de * V a partir de rel/s de *+ a +, V a -

Kz.Ta&bi/n e8isten para 0unciona&iento a distintas tensiones con *F 3 F Kz.


48/90

Los trans0or&adores de clase * son trans0or&adores de aisla&iento de tipo

seco adecuados para usar en los circuitos de clase * del National Electrical (ode.

Estos trans0or&adores se usan 2eneral&ente en con#trol re&oto6 en

ali&entación de pe1ue;as potencias 3 en los circuitos de se;al para el

acciona&iento de ti&bres6 ca&pa;as6 controles de :ornos6 v7lvulas6 rel/s6

solenoides 3 si&ilares. on unidades con el pri&ario a * V tanto del tipo

li&itador de ener25a co&o del tipo no li&itador.

Los trans0or&adores para se;alización son trans0or&adores de aisla&iento6

reductores6 de tensión constante 3 tipo seco6 1ue 2eneral&ente se usan con sus

devanados pri&arios conectados o circuitos de distribución de ba=a tensión para

ali&entar siste&as de se;alización no su=etos a las li&itaciones de los circuitos de

clase *. E8isten para circuitos de * o de *+ V. Llevan una selección de

tensiones de salida de +6 ,6 *6 -6 * o *+ V6 conectando adecuada&ente los

cuatro ter&inales de salida. E8isten unidades de :asta V$.

Los trans0or&adores para tubos lu&iniscentes6 para su&inistrar ener25a a

anuncios de neón o de otros 2ases6 se 0abrican en ta&a;os 1ue co&prenden

desde los F a los -F V$. Las 2a&as de tensiones en el secundario est7n

co&prendidas entre * 3 F V. La tensión depende de la lon2itud del tubo


49/90

1ue 0or&a el circuito< es decir6 cuanto &a3or sea la lon2itud del tubo6 &a3or

tensión se necesita.

La corriente su&inistrada por los trans0or&adores est7 co&prendida entre , 3

*

&$.

Los trans0or&adores para i2nición son trans0or&adores elevadores de tipo

seco6 de alta reactancia6 usa#dos para el encendido de los 1ue&adores de 2as o

de 0ueloil do&/sticos. Tales trans0or&adores est7n li&itados a las tensiones

pri&arias de * o *+ V. Las tensiones secundarias est7n li&itadas a F + V 3nor&al&ente la 2a&a va desde los - a los + V. La 2a&a de corrientes

no&inales en el secundario va desde * a *, &$ 3 la de potencias de + a +

V$.

Los trans0or&adores para =u2uetes son trans0or&adores reductores6 del tipo

secundario de ba=a tensión6 cu3a principal 0inalidad es su&inistrar corriente a

=u2uetes accionados el/ctrica&ente. Nor&al&ente son port7tiles 36 debido a su

uso previsto6 se pone una especial atención en su construcción en lo relativo a

se2uridad 3 a eli&inación del peli2ro de incendio< la entrada al devanado pri&ario

debe estar li&itada por construcción a -- I6 incluso cuando el devanado del

secundario est/ cortocircuitado6 condición 1ue debe ser soportada sin crear

peli2ro de incendio.


50/90

Tales trans0or&adores no est7n autorizados para tensiones del pri&ario

superiores a F V 3 las tensiones del secundario no pueden ser superiores a

V entre dos ter&inales de salida cual1uiera.

Transformadores para ensa%os

Los trans0or&adores para ensa3os6 usados para realizar pruebas de

tensiones elevadas a ba=a 0recuencia6 :an sido desarrollados para tensiones

superiores6 para :acer posible el estudio de aplicaciones de tensiones de

transporte cada vez &a3ores. $ &enudo se necesitan tensiones de F o

&7s volts. e :an construido unidades para QV respecto a tierra6 pero

nor&al&ente resulta &7s econó&ico obtener tales tensiones conectando dos o&7s unidades en cascadaS o en cadenaS. Los trans0or&adores para ensa3o6

nor&al&ente est7n pro3ectados para aplicaciones de corta duración. in

e&bar2o6 para aplicaciones especiales6 puede re1uerirse una potencia de varios

&iles de V$ 3 el tie&po de aplicación puede ser continuo.


51/90


52/90

)eneradores eléctricos simples

El t/r&ino si&ple6 tal co&o se aplica a1u56 se re0iere principal&ente a la

0alta de partes &óviles6 pues los principios de operación de un 2enerador si&ple

son a veces bastante co&ple=os. La producción de electricidad est7tica :a sido 3a

discutida. Este &anual trata de una serie de procedi&ientos para crear un 0lu=o de

electrones6 al2unos co&ercial&ente e8plotables 3 otros todav5a en etapa de

desarrollo. El pri&ero 3 :asta a:ora6 el &7s pr7ctico de ellos6 utiliza las reacciones

1u5&icas.

Pila oltaica elemental

La invención de la pila voltaica puso al :o&bre en &arc:a :acia el

conoci&iento de la electricidad. El t/r&ino voltaico procede del no&bre del

cient50ico italiano $le=andro Volta6 1ue 0ue el pri&ero 1ue inventó una pila de este

tipo. B7sica&ente una pila voltaica consta de dos &etales distintos su&er2idos enuna solución 1u5&ica lla&ada electrolito. La 0i2ura representa una de estas

unidades.

Una vasi=a de vidrio contiene cierta cantidad de electrolito6 en este caso

7cido sul0úrico diluido con a2ua. El 7cido sul0úrico est7 co&puesto de azu0re6


53/90

:idró2eno 3 o852eno 3 1u5&ica&ente se representa por K* @+. El ele&ento

positivo CD de la pila est7 0or&ado por cobre 3 se lla&a 7nodo. El ne2ativo CD6

0or&ado por zinc6 se lla&a c7todo. (uando se conecta el circuito entre a&bos

ele&entos o placas6 la corriente 0lu3e.

Principios de la pila elemental

El electrolito e8trae electrones de la placa positiva 3 deposita electrones

sobre la placa ne2ativa durante todo el tie&po de 0unciona&iento de la pila. El

7cido se disocia 1u5&ica&ente en dos tipos de part5culas ató&icas car2adas o

iones6 uno positivo 3 otro ne2ativo.

El electrolito co&ienza a actuar sobre las placas tan pronto co&o los

&etales se sitúan en la solución. Pero esta acción cesa r7pida&ente 3 nada &7s

ocurre :asta 1ue un ala&bre se conecta de un electrodo a otro co&o indica la

0i2ura. Entonces las car2as ne2ativas de la placa de zinc repelen los electrones

:acia el ala&bre 3 estos electrones libres circulan por el conductor 2racias a las

0uerzas atractivas de la placa de cobre 1ue est7 7vida de electrones. Entretanto6

los iones del electrolito se activan de nuevo e8tra3endo electrones de la placapositiva 3 depositando electrones sobre la placa ne2ativa.

$un1ue ello representa una i&a2en &u3 si&pli0icada del proceso real6 la

operación puede considerarse co&o una trans0erencia de electrones de la placa

positiva directa&ente a la ne2ativa dentro de la pila 3 una trans0erencia de


54/90

electrones de la placa ne2ativa a la positiva por &edio del conductor e8terno6

to&ando parte en esta acción una cantidad enor&e de &ol/culas.

(aracter5sticas operativas de la pila ele&ental El volta=e o tensión de esta

pila si&ple es apro8i&ada&ente de voltio. Este volta=e no puede elevarseau&entado el ta&a;o de las placas o la cantidad de electrolito. Las pilas voltaicas

pueden construirse con &etales distintos al cobre 3 zinc. $l2unos de ellos 0or&an

pares 1ue tienen un volta=e superior al del cobre 3 zinc6 &ientras otros presentan

un volta=e in0erior. En todo caso6 el volta=e establecido por cada par es una

cantidad 0i=a 1ue representa la 0uerza electro&otriz de la pila.

Principio del acumulador<

En principio6 un acu&ulador es e8acta&ente i2ual a una pila. Utiliza

electrodos Cplacas de &ateriales di0erentesD 3 un electrolito 1ue transporta

electrones de la placa positiva a la ne2ativa. La di0erencia esencial se encuentra

en los electrodos. El electrodo de cobre positivo CD de la pila continúa siendo de

cobre durante toda la vida de la pila 3 el electrodo de zinc ne2ativo CD si2ue

siendo zinc6 aun1ue debe ree&plazarse de vez en cuando6 3a 1ue se disuelve.

En el acu&ulador el electrodo positivo CD se trans0or&a en un &etal al2o

distinto durante la descar2a 3 la placa ne2ativa CD ta&bi/n ca&bia de naturaleza.

Una vez descar2ado6 las placas pueden restaurarse a su condición ori2inal

&ediante una corriente enviada a trav/s de la pila en dirección opuesta. Este

proceso constitu3e la car2a del acu&ulador. Los tres tipos &7s conocidos son el

acu&ulador de plo&o6 el de :ierro#n51uel o pila Edison 3 el de n51uel cad&io.


55/90

Descar!a del acumulador de plomo

El acu&ulador de plo&o utiliza 7cido sul0úrico co&o electrolito 3 los

electrodos son co&puestos de plo&o. (uando est7 car2ado6 el electrodo positivo

es peró8ido de plo&o 3 el ne2ativo6 plo&o puro.

(uando el acu&ulador se conecta a una car2a6 la corriente 0lu3e por el

circuito 3 tienen lu2ar ca&bios 1u5&icos en el &is&o. El electrodo positivo 1ue

ori2inal&ente estaba co&puesto de peró8ido de plo&o CPb*D ca&bia a sul0ato de

plo&o CPb@+D. Por otra parte6 el electrodo ne2ativo ca&bia de plo&o puro CPbD a

sul0ato de plo&o. el electrolito se trans0or&a 2radual&ente de 7cido sul0úrico

CK*@+D en a2ua CK*D. En este proceso el electrodo ne2ativo cede electrones 3

el electrodo positivo absorbe electrones.

(ar2a del acu&ulador de plo&o. En la 0i2ura el acu&ulador descar2ado se

:a conectado a un 2enerador. La corriente 0lu3e a:ora a trav/s del circuito en

dirección opuesta al de la descar2a6 pasando del 2enerador a la placa ne2ativa 3 a

trav/s del electrolito l51uido alcanza la placa positiva 3 por tanto6 el ter&inal

positivo del 2enerador.

$ &edida 1ue la corriente 0lu3e a trav/s del acu&ulador tienen lu2ar de

nuevo ca&bios 1u5&icos 1ue dan lu2ar a un proceso opuesto al 1ue tiene lu2ar

durante la descar2a. Los electrones son 0orzados sobre la placa ne2ativa por el

2enerador 3 e8tra5dos del electrodo positivo. En este proceso la placa ne2ativa

ca&bia de sul0ato de plo&o CPb@+D a plo&o puro CPbD. $l &is&o tie&po la placa


56/90

positiva ca&bia de sul0ato de plo&o CPb@6D a peró8ido de plo&o CPb*D 3 el

electrolito vuelve a su estado ori2inal de 7cido CK* @+D.

'cumulador comercial<

El acu&ulador co&ercial posee cierto nú&ero de placas positivas 3

ne2ativas distribuidas en dos 2rupos 5nti&a&ente entrelazadas. La disposición es

de tal 0or&a 1ue una placa ne2ativa se encuentra a a&bos lados de una placa

positiva6 3 las dos series sin posibilidad de contacto 2racias a l7&inas de &adera

del2ada o de cauc:o duro lla&adas separadores. El nú&ero de placas ne2ativas

es superior en una unidad al de placas positivas.

En un &odelo las super0icies de a&bas placas positivas 3 ne2ativas est7n

aco&odadas con un instru&ento especial con el 0in de e8poner una &a3or

super0icie al electrolito. @tros acu&uladores utilizan este tipo de placa ne2ativa6

pero e&plean una unidad positiva 1ue tiene cintas de plo&o dispuestas en

a2u=eros de una re=illa &et7lica. La bater5a de los auto&óviles utiliza una placa tipo

re=illa6 en la cual los espacios :uecos est7n llenos de una pasta de plo&o blando

1ue es al2o porosa. El ob=etivo de todos estos tipos es la obtención de la &a3or

cantidad de 7rea de traba=o para el electrolito.

$l cabo de cierto tie&po de operación el &aterial 1ue se desprende de las

placas se reco2e en el 0ondo del acu&ulador co&o sedi&ento6 de tal 0or&a 1ue

0or&a una cone8ión entre las placas positivas 3 ne2ativas. Por esta razón el

con=unto de las placas est7 elevado respecto al 0ondo. Los vasos de los

acu&uladores co&erciales son de vidrio< en aplicaciones port7tiles6 co&o en los

auto&óviles6 son de cauc:o duro.


57/90

Caracter#sticas de operaci$n del acumulador de plomo<

El volta=e del acu&ulador de plo&o es apro8i&ada&ente de * V6 al2o &7s

cuando est7 total&ente car2ado 3 al2o &enos cuando est7 descar2ado. El estado

de car2a del acu&ulador no se =uz2a6 sin e&bar2o6 por el volta=e6 pues /ste no es

un buen indicador. El &e=or &/todo es co&probar la densidad del electrolito. Por

densidad se entiende el peso del l51uido6 en co&paración con el peso de un

volu&en i2ual de a2ua. (uando el electrolito cede su contenido de sul0ato a las

placas del acu&ulador en descar2a su densidad dis&inu3e. No es necesario pesar el l51uido para deter&inar su valor. En su lu2ar se utiliza un aparato lla&ado

dens5&etro o :idró&etro.

El :idró&etro consta de un bulbo de vidrio lleno de aire con un lastre de

plo&o en el 0ondo. ituado en el electrolito del acu&ulador se :unde :asta una


58/90

distancia 1ue depende de la densidad del l51uido. El valor &arcado en un

acu&ulador plena&ente car2ado ser76 probable#&ente6 *AF. i el acu&ulador

est7 total&ente descar2ado &arcar7 apro8i&ada&ente F. Nor&al&ente el

:idró&etro se sitúa en el interior de una =erin2a6 para reco2er en ella cierta

cantidad de electrolito.

La lectura as5 obtenida se lla&a densidad del electrolito 3 o0rece una

indicación e8acta del estado 2eneral de car2a del acu&ulador6 pues su densidad

ca&bia lenta&ente entre los estados de car2a 3 descar2a. (uando la densidad

&edida lle2a a un valor tan ba=o co&o F no con#viene descar2ar &7s el

acu&ulador6 pues ello dar5a lu2ar a una sul0atación per&anente de las placas6 es

decir6 el sul0ato de plo&o se :ace cristalino 3 de=a de ser 1u5&ica&ente activo.

Capacidad del acumulador<

La car2a el/ctrica 1ue puede su&inistrar un acu&ulador se e8presa en

a&perios#:ora. Un acu&ulador de $#:ora su&inistrar7 *6F $ durante , :

C*6F W ,O D. Por tanto6 un a&perio#:ora es si&ple&ente $ W :6 o 4* $ W *

:. Los acu&uladores nor&al&ente se valoran sobre una base de , :oras. $s56 un

acu&ulador de * $#: su&inistrar5a una corriente constante de *F $ durante , :.

Esta propiedad del acu&ulador de su&inistrar electricidad constitu3e sucapacidad.

Bater#as de acumuladores.

Nor&al&ente los acu&uladores no se utilizan solos6 sino reunidos en

bater5as 1ue constan de dos o &7s unidades. La bater5a del auto&óvil de - V

consta de tres acu&uladores separados conectados en serie. La bater5a de * V

est7 0or&ada por - unidades en serie. En las aplicaciones co&erciales donde se

re1uieren 0uentes de ener25a constante se a2rupan en bater5as de F o &7s

acu&uladores conectados en serie.

)eneradores de corriente contin"a<

Efecto de las l#neas ma!néticas so.re un conductor m$il


59/90

Las l5neas de 0uerza &a2n/tica son una 0or&a de &ani0estación de la

ener25a. Pueden actuar sobre las sustancias &et7licas de &odo 1ue liberan

electrones de las órbitas planetarias cuando e8iste &ovi&iento relativo. Por

e=e&plo6 si un ala&bre de cobre se &ueve a trav/s del ca&po &a2n/tico

establecido por el polo N6 se liberan electrones 3 se produce un 0lu=o de corriente.

i los e8tre&os del ala&bre est7n conectados entre s5 0or&ando un circuito

co&pleto6 la dirección del 0lu=o es tal 1ue se 0or&an c5rculos &a2n/ticos alrededor

del conductor6 en este caso en el sentido contrario a las a2u=as del relo=.

9os :ec:os deben observarse a1u5. En pri&er lu2ar la dirección de los

c5rculos &a2n/ticos de 0uerza es :acia aba=o desde la iz1uierda del conductor

indicando las 0lec:as la &is&a dirección 1ue las l5neas de 0uerza establecidas por

el polo N. Por tanto estos c5rculos &a2n/ticos tienden a a2ruparse en el espacio

3a ocupado por las l5neas procedentes de N. El se2undo punto es la e8istencia de

repulsión &utua entre las l5neas &a2n/ticas 1ue 0lu3en en la &is&a dirección6 de

i2ual &odo 1ue ocurre entre las car2as de i2ual si2no de la electricidad est7tica.

Las l5neas N resisten as5 la intrusión de las l5neas 1ue rodean el conductor

tratando de repelerlas 3 e&pu=an el conductor :acia arriba6 lo cual e8i2e una

0uerza 05sica 1ue venza esta resistencia &a2n/tica en tanto el conductor est7 en

&ovi&iento. (uando el conductor detiene su &ovi&iento6 la 0uerza de resistencia

se e8tin2ue6 pues los electrones de=an de estar libres en el conductor 3 los c5rculos

de 0uerza de=an de e8istir.

La dirección de la corriente en el conductor puede deter&inarse por &edio

de la re2la de la &ano iz1uierda e8puesta anterior&ente. Puede verse 1ue la

corriente tiende a 0luir :acia aba=o6 o sea X:acia el papelX.


60/90

Inersi$n de la direcci$n del moimiento


61/90

9irección de la corriente. La dirección de la corriente en la espira tiene

sentido contrario al de las a2u=as del relo= circulando de detr7s :acia delante en la

porción ne2ra 3 de delante :acia detr7s en la porción blanca.

Un cuarto de vuelta &7s tarde la espira to&a la si2uiente posición) Los

conductores de la espira no cortan 3a las l5neas de 0uerza procedentes de los

polos &a2n/ticos6 sino 1ue son paralelos a las &is&as no en2endrando entre

ellos volta=e al2uno. Por tanto6 la corriente en este instante6 es cero.

@tro cuarto de vuelta6 3 la espira to&an una posición se&e=ante a la inicial6

pero interca&biadas las posiciones blanca 3 ne2ra de los conductores6 de tal&odo 1ue la dirección de la corriente en los conductores blanca 3 ne2ro se :a

invertido.

O.tenci$n de corriente a partir del !enerador elemental


62/90

La electricidad inducida en una espira cerrada no tendr5a nin2ún ob=etivo de

utilidad. En la pró8i&a 0i2ura se &uestra un &/todo de obtención de corriente. Un

e8tre&o de cada conductor se :a conectado a un anillo de latón o cobre 0i=os al e=e

de 2iro de la espira de &odo 1ue 2iran con el e=e cuando /ste 2ira. Estos anillos6

1ue 0or&an a:ora los ter&inales de los conductores de la espira se deno&inan

anillos colectores.

Los anillos colectores est7n en contacto con dos piezas estacionarias de

latón lla&adas escobillas. (uando la espira 3 los anillos colectores 2iran6 est7n

sie&pre en contacto con las escobillas6 las cuales est7n conectadas a la car2a. En

el instante indicado en la !i2ura C$D la corriente 0lu3e en el conductor blanco de

detr7s :acia adelante6 lle2a al anillo colector 3 por la escobilla circula por la

car2a. Lue2o re2resa por la escobilla * 3 el anillo colector * :acia el conductor

ne2ro de la espira co&pletando el circuito.


63/90

Un cuarto de vuelta &7s tarde cuando la es

mantenimiento a generadores electiricos.docx

Documents