MANTENIMIENTO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.

FICHA 1 CONCEPTOS BÁSICOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS.

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VALOR EFICAZ.

En corriente alterna, a la raíz cuadrada del valor cuadrático medio (RMS), de una corriente variable se denomina valor eficaz.

El valor eficaz es equivalente al valor de una corriente DC con el mismo valor de calentamiento que el producido por la corriente AC.

Intensidad. Voltaje.

Representa el valor de la tensión de la corriente alterna a través de un tiempo continuamente variable, en un par de ejes cartesianos.

Las formas de ondas más comunes son: senoidal, cuadrada, triangular y diente de sierra.

Onda Senoidal.

VALOR RMS (ROOT MEAN SQUARE).

Cuando se dice que en nuestras casas tenemos 120 o 220 voltios, éstos son valores RMS o eficaces.

VRMS = VPICO x 0.707

Si se tiene un voltaje RMS y se desea encontrar el voltaje pico:Vpico= Vrms/ 0.707

ARMÓNICO.

Son frecuencias múltiplos de la frecuencia fundamental de trabajo del sistema y cuya amplitud va decreciendo conforme aumenta el múltiplo.

En el caso de sistemas alimentados por la red de 50 Hz, pueden aparecer armónicos de 100, 150, 200, etc. Hz

Tipos de equipos que generan armónicos:iluminación fluorescente, motores eléctricos.

IMPEDANCIA (Z).

Es la medida de oposición que presenta un circuito a una corriente cuando se aplica una tensión.

Z= V/I

En AC, la impedancia se mide en Ω.

REACTANCIA CAPACITIVA.

La impedancia de un condensador dependiente de la frecuencia, se le llama reactancia capacitiva.

Se simboliza Xc. Se da en ohmios. La reactancia de un capacitor es

inversamente proporcional a dos factores: La capacitancia y la frecuencia del voltaje aplicado.

REACTANCIA INDUCIDA (XL).  La reactancia inductiva es la capacidad que

tiene un inductor para reducir la corriente en un circuito de corriente alterna.

La capacidad de un inductor para reducirla es directamente proporcional a la inductancia y a la frecuencia de la corriente alterna.

CAMPO MAGNÉTICO.

Los campos magnéticos son producidos por cualquier carga eléctrica en movimiento, las cuales pueden ser corrientes macroscópicas en cables, o corrientes microscópicas asociadas con los electrones en órbitas atómicas.

La unidad SI para el campo magnético es el Tesla.

INTENSIDAD DE CAMPO MAGNÉTICO (H).

Cuando los campos generados pasan a través de materiales magnéticos que por sí mismo contribuyen con sus campos magnéticos internos, surgen ambigüedades sobre el, que parte del campo proviene de las corrientes externas.

H = B0/μ0

FLUJO MAGNÉTICO. Es el producto del campo magnético medio,

multiplicado por el área perpendicular que atraviesa.

La unidad de flujo magnético en el Sistema Internacional de Unidades es el weber y se designa por Wb.

PERMEABILIDAD.

Capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de ella campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la inducción magnética existente y la intensidad de campo magnético que aparece en el interior de dicho material.

FUERZA DE LORENZ.

Fuerza ejercida por el campo electromagnético que recibe una partícula cargada o una corriente eléctrica.

 VOLTAJE INDUCIDO (FEM,VΕ)

Es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado.

Es una característica de cada generador eléctrico. Con carácter general puede explicarse por la existencia de un campo electromotor.

La intensidad de la corriente eléctrica es la carga que atraviesa la sección normal S del conductor en la unidad de tiempo. Sea n el número de partículas por unidad de volumen, v la velocidad media de dichas partículas, S la sección del haz y q la carga de cada partícula. La carga Q que atraviesa la secciónnormal S en el tiempo t, es la contenida en un cilindro de sección S y longitud v.t

DIRECCIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO EN UN CONDUCTOR RECTO.

HISTÉRESIS.

Se refiere a que cuando un material ferromagnético es alimentado por una corriente y con la ausencia de dicha corriente el material no pierde alguna de las propiedades, ósea que no se pierde el funcionamiento del material después de cesar la corriente eléctrica.

Quiere decir, inercia o retardo.

La figura representa elCICLO DE HISTERESIS.

CORRIENTES PARÁSITAS O DE FOUCAULD.

Es un fenómeno eléctrico descubierto por el físico León Foucault.

Se produce cuando un conductor atraviesa un campo magnético variable, o viceversa. El movimiento relativo causa una circulación de electrones, o corriente inducida dentro del conductor. Estas corrientes circulares de Foucault crean electroimanes con campos magnéticos que se oponen al efecto del campo magnético aplicado. Cuanto más fuerte sea el campo magnético aplicado, o mayor la conductividad del conductor, o mayor la velocidad relativa de movimiento, mayores serán las corrientes de Foucault y los campos opositores generados.

FOUCAULD.

FUERZA.

Es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales.

La fuerza eléctrica también es de acción a distancia, pero a veces la interacción entre los cuerpos actúa como una fuerza atractiva mientras que, otras veces, puede actuar como una fuerza repulsiva.

MOMENTO DE TORSIÓN Es un giro o vuelta que tiende a producir

rotación. Las aplicaciones se encuentran en muchas herramientas comunes en el hogar o la industria donde es necesario girar, apretar o aflojar dispositivos.

El momento de torsión se determina por tres factores:

-La magnitud de la fuerza.-La dirección de la fuerza.-La ubicación de la fuerza.

TRABAJO. Se dice que una fuerza realiza trabajo

cuando altera el estado de movimiento de un cuerpo. El trabajo de la fuerza sobre ese cuerpo será equivalente a la energía necesaria para desplazarlo.

Se representa con la letra W (del inglés Work) y se expresa en julios o joules (J) (SIU).

POTENCIA.

Es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado.

La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).

P=V.I

POTENCIA DE UN MOTOR. La potencia es trabajo mecánico que incorpora en su

valor el parámetro tiempo. Es decir, la potencia se expresa con un número que cuantifica el trabajo efectuado durante un lapso de tiempo. Mientras más rápido se realiza el trabajo la potencia que se desarrolla es mayor.

La medida original de potencia se expresa en caballos de fuerza.

La potencia en términos generales, expresa lacapacidad para ejecutar un trabajo en el menortiempo posible. Una fuente de energía que puedemover 1 kg de peso por una distancia de 1 metro en un sólo segundo es más 'potente' que otra capaz de desplazar el mismo peso en 2 segundos.

TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA EN UNA MÁQUINA.

La transformación de energía de una máquina se da por medio de partes internas de dicha máquina, como el motor que transforma una fuente de energía en trabajo requerido.

Imanes, rotor un estator y muchos masmecanismos producen la transformación de la energía dependiendodel tipo de máquina.

EFICIENCIA DE LAS MÁQUINAS. La idea de eficiencia va unida a la de trabajo, cuando una

máquina se usa para transformar, energía mecánica en energía eléctrica o energía térmica en energía mecánica, su rendimiento puede definirse como la razón entre el trabajo que sale (trabajo útil) y el que entra(trabajo producido), o como la razón entre la potencia que sale y la que entra, o como la razón entre la energía que sale y entra.

El rendimiento mecánico en una “máquina real” (u>0) es siempre menor que 1, debido a las perdidas de energía por el rozamiento interno que surge durante su funcionamiento de la máquina. Generalmente se multiplica por 100, para que el rendimiento se exprese en porcentaje.

Por ejemplo si a una máquina le suministras suficiente "combustible" para recorrer 100 km pero solo logra recorrer 98 km. entonces su eficiencia será de 98%.

No existe ninguna máquina ni ningún proceso en la

naturaleza que sea eficiente al 100% ya que parte de la

energía disponible se desperdicia en forma de calor, fricción, etc.

EFICIENCIA DE LAS MÁQUINAS.

C.T.P VOCACIONAL MONSEÑOR SANABRIA.

Electrotecnia Quinto 2015.

Mantenimiento de Máquinas Eléctricas.

María José Mora Fallas.

Profesor Luis Fernando Corrales Corrales.

Sección: 5-11.