Docente:

Maquinas Eléctricas

Investigación: Temas de unidad 3

Carrera: Ingeniería Electrónica, 5to semestre.

Índice

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Introducción……………………………………………………………………………………………………………. 3Contenido 1.- Fuerza electromotriz inducida…………………………………………………………………………… 42.- Análisis del circuito equivalente…………………………………………………………………………. 4 3.-Tipos de generadores (excitación separada, derivación, serie y compuesta)…….. 64.- Motores de corriente directa, fuerza contra electromotriz…………………….…………. 95.- Tipos de motores (derivación, excitación separada, serie y compuesto)….……….116.- Características de los motores de corriente directa ……………………………….…………13 7.- Puesta en marcha de los motores de corriente directa ………………….…………………14 8.- Frenado dinámico par y eficiencia. 16 Conclusión…………………………………………………………………………………………..…………………. 18Bibliografía…………………………………………………………………………………………………………….. 18

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Introducción.

En el siguiente trabajo se muestran los diferentes tipos de motores y generadores dc y sus características, además se explican los fenómenos en los que se basa el funcionamiento de los motores y generadores y que es el circuito equivalente el cual sirve para analizar los circuitos del motor/generador y así poder determinar sus características de comportamiento cuando este incorporado a un sistema.

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FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCIDA.

La fuerza electromotriz (FEM) 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 cuya circulación , define la fuerza electromotriz del generador.Se define como el trabajo que el generador realiza para pasar por su interior la unidad de carga positiva del polo negativo al positivo, dividido por el valor en Culombios de dicha carga.Esto se justifica en el hecho de que cuando circula esta unidad de carga por el circuito exterior al generador, desde el polo positivo al negativo, es necesario realizar un trabajo o consumo de energía (mecánica, química, etcétera) para transportarla por el interior desde un punto de menor potencial(el polo negativo al cual llega) a otro de mayor potencial (el polo positivo por el cual sale).

La FEM se mide en voltios, al igual que el potencial eléctrico.Por lo que queda que: Se relaciona con la diferencia de potencial entre los bornes y la resistencia interna del generador mediante la fórmula (el producto es la caída de potencial que se produce en el interior del generador a causa de la resistencia óhmica que ofrece al paso de la corriente).La FEM de un generador coincide con la diferencia de potencial en circuito abierto.La fuerza electromotriz de inducción (o inducida) en un circuito cerrado es igual a la variación del flujo de inducción del campo magnético que lo atraviesa en la unidad de tiempo, lo que se expresa por la fórmula (Ley de Faraday). El signo - (Ley de Lenz) indica que el sentido de la FEM inducida es tal que se opone al descrito por la ley de Faraday ( ).

ANALISIS DEL CIRCUITO EQUIVALENTE

Un circuito equivalente es un circuito que conserva todas las características eléctricas de un circuito dado. Con frecuencia, se busca que un circuito equivalente sea la forma más simple de un circuito más complejo para así facilitar el análisis. Por lo general, un circuito equivalente contiene elementos pasivos y lineales. Sin embargo, también se usan circuitos equivalentes más complejos para aproximar el comportamiento no lineal del circuito original. Estos circuitos complejos reciben el nombre de macro modelos del circuito original. Hay dos circuitos equivalente que son muy reconocidos:• Equivalente de Thévenin• Equivalente de Norton

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Los circuitos equivalentes también pueden describir y modelar las propiedades eléctricas de los materiales o sistemas biológicos como la membrana celular. Este último es modelado como un condensador en paralelo con una combinación de una batería y una resistenciaCircuito equivalente de un motor de inducciónUn motor de inducción depende para su funcionamiento de que el circuito del estator induzca voltajes y corrientes en el circuito del rotor (acción transformadora). Puesto que la inducción de voltajes y corrientes en el circuito del rotor de un motor de inducción es, esencialmente, una acción de transformación, el circuito equivalente de un motor eléctrico de inducción terminará por ser muy similar al circuito equivalente de un transformador.Como en cualquier transformador, hay una cierta resistencia y auto inductancia en los embobinados primarios (estator), los cuales se representan en el circuito equivalente de la máquina. La resistencia del estator se denominará R1 y la reactancia de dispersión del estator X1. Ambos componentes aparecen justo a la entrada del modelo de la máquina.También, como en cualquier transformador con un núcleo de hierro, el flujo de la máquina está relacionado con el voltaje aplicado E1. La existencia de un entrehierro del motor de inducción, que aumenta enormemente la reluctancia de la trayectoria del flujo y por tanto debilita el acoplamiento entre el primario y el secundario. A mayor reluctancia causada por el entrehierro, mayor corriente de magnetización se necesita para lograr un nivel de flujo determinado. Por lo tanto, la reactancia de magnetización en el circuito equivalente XM tendrá un valor menor que el correspondiente a un transformador. Para modelar las pérdidas en el núcleo es necesaria además la resistencia Rc.El voltaje interno del estator E1 se acopla con el secundario ER por medio de un transformador ideal de relación de espiras ef a. Aunque en el caso de los motores de jaula de ardilla es difícil definir esta relación, existe una relación de espiras efectiva para el motor.En un motor de inducción, cuando se aplica el voltaje a los embobinados del estator, se induce un voltaje en los embobinados del rotor. En general, cuanto mayor sea el movimiento relativo entre los campos magnéticos del rotor y el estator, mayor será el voltaje resultante en el rotor. El mayor movimiento relativo se da cuando el rotor se haya en estado estacionario, condición conocida como de rotor frenado o rotor bloqueado. El extremo opuesto (0V) se da cuando no hay movimiento relativo. El voltaje inducido en cualquier caso entre los dos extremos es directamente proporcional al deslizamiento.

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TIPOS DE GENERADORES

Los generadores dc son máquinas de corriente continua utilizadas como generadores, no hay diferencia real entreUn generador y un motor excepto por la dirección del flujo de potencia, existen cinco tipos principales de generadoresClasificados de acuerdo con la manera de producir flujo de campo:1.- generador de excitación separada. En un generador de excitación separada, el flujo de campo se obtiene De una fuente de potencia separada del generador en sí mismo.2.- Generador de derivación en un generador de derivación el flujo de campo se obtiene Conectando el circuito de campo directamente a través de las terminales del generador. 3.- generador serie. En un generador serie, el flujo de campo se produce conectado el circuitoDe campo en serie con el inducido del generador. 4.- generador compuesto acumulativo, en un generador compuesto acumulativo están presentes tanto un campo de derivación Como un campo serie, y sus afectos aditivos.5.- generador compuesto diferencial. En un generador compuesto diferencial está presente tanto un campo en derivaciónComo un campo serie, pero sus efectos se restan.

Estos tipos de generadores se difieren en sus características en terminales (voltaje corriente) y por tanto en las aplicaciones para las cuales son adecuados.Los generadores dc son comparados por sus voltajes, potencias nominales eficiencias y regulaciones de voltaje. La regulación de voltaje (VR) Está definida por la ecuación

Donde Val es el voltaje en los terminales del generadores en vacío y Vfl 4s el voltaje en los terminales del generador a plena carga, es una medida aproximada la forma de la característica descendente y una regulación de voltaje negativa significa una característica de ascenso.Todos los generadores son accionados por una fuente de potencia mecánica denominada motor primario del generador. Un motor primario para un generador dc puede ser una turbina de vapor, un motor diesel o también un motor eléctrico. Puesto que la velocidad del motor primario afecta el voltaje de salida del generador y las características de velocidad de los motores primarios pueden variar ampliamente es costumbre suponer que la velocidad de los motores primarios es constante para comparar la regulación de voltaje y las características de salida de los diferentes generadores.

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Los generadores dc son muy escasos en los sistemas de potencia modernos, Incluso sistemas de potencia dc como los de los automóviles utilizan generadores ac más rectificadores para producir potencia dc.

Generador de excitación separada.Un generador dc de excitación separada es aquel cuya corriente de campo es suministrada una fuente externa separada de voltaje dc. El circuito equivalente de tal maquina se muestra en la siguiente figura, en el circuito Vt representa el voltaje actual medido en los terminales del generador e IL representa la corriente que fluye en las líneas conectadas a los terminales. El voltaje interno generado es EA y la corriente del inducido es IA Es claro que la corriente del inducido es igual a la corriente de la línea de un generador de evitación separada

Generador DC en derivación Un generador dc en derivación es aquel que suministra su propia corriente de campo conectado su campo directamente a los terminales de la máquina. El circuito equivalente de un generador dc en derivación se muestra en la figura, en este circuito la corriente del inducido de la maquina alimenta tanto al circuito de campo como a la carga conectada a la maquina

IA = IF + IL La ecuación correspondiente a la ley de voltajes de Kirchhoff para el circuito del inducido de esta máquina es:VT = EA = IA RA Este tipo de generador tiene una clara ventaja sobre el generador dc de excitación separada porque no requiere una fuente externa para el circuito de campo, aunque esto deja una importante pregunta si responder, si el generador suministra su propia corriente de campo, ¡como obtiene el flujo de campo inicial para arrancar cuando se energiza en la primera instancia?

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Generador DC serie. Un generador dc en serie es aquel cuyo campo está conectado en serie con su inducido puesto que el inducido tiene una corriente mucho mayor que un campo de derivación, el campo serie en un generador de esta clase tendrá solo unas más pocas vueltas de alambre y el conductor utilizadas será mucho más grueso que el de un campo en derivación. Puesto que la fuerza magneto motriz está dada por la ecuación f=NI, unas pocas vueltas con alta corriente pueden producir una fuerza magneto motriz igual a la producida por muchas vueltas con baja corriente, un campo serie se diseña para que tenga la más baja resistencia posible, dado que la corriente, un campo serie se diseña para que tenga la más baja resistencia posible, dado que la corriente de plena carga fluye atravesó de el en la figura s muestra el circuito equivalente de un generador serie dc. Aquí la corriente del inducido, la corriente de campo y la corriente de línea son iguales, la ecuación correspondiente a la ley de voltajes de Kirchhoff para la maquina es. VT = EA – IA (RA +RS)

Generador DC compuesta acumulativo

Un generador dc compuesto acumulativo es un generador dc con campo serie y campo en derivación conectados de tal manera que las fuerzas magnetomotrices de los dos campos se suman, la siguiente figura muestra el circuito equivalente de un generador dc compuesto acumulativo en conexión de derivación larga, los puntos sobre un transformador, la corriente que fluye hacia dentro de las bobinas por el extremo marcado con punto produce una fuerza magnetomotriz positiva . la corriente del inducido fluye hacia adentro por el extremo de la bobina de campo seria marcado como punto y que la corriente de campo en derivación IF fluye hacia dentro por el extremo de la bobina de campo en derivación marcado con punto, entontes la fuerza magnetomotriz total de esta máquina está dada por .

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MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA Y FUERZA MAGNETOMOTRIZ Utilización de los motores de corriente directa [C.D.] o corriente continua [C.C.]Se utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, además, se utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilas o baterías. Este tipo de motores debe de tener en el rotor y el estator el mismo número de polos y el mismo número de carbones.

Los motores de corriente directa pueden ser de tres tipos:• SERIE• PARALELO• COMPOUND

MOTOR SERIE: es un tipo de motor eléctrico de corriente continua en el cual el devanado de campo (campo magnético principal) se conecta en serie con la armadura. Este devanado está hecho con un alambre grueso porque tendrá que soportar la corriente total de la armadura.Debido a esto se produce un flujo magnético proporcional a la corriente de armadura (carga del motor). Cuando el motor tiene mucha carga, el campo de serie produce un campo magnético mucho mayor, lo cual permite un esfuerzo de torsión mucho mayor. Sin embargo, la velocidad de giro varía dependiendo del tipo de carga que se tenga (sin carga o con carga completa). Estos motores desarrollan un par de arranque muy elevado y pueden acelerar cargas pesadas rápidamente.

MOTOR SHUNT O MOTOR PARALELO: es un motor de corriente continua cuyo bobinado inductor principal está conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados inducidos e inductor auxiliar.Al igual que en las dinamos shunt, las bobinas principales están constituidas por muchas espiras y con hilo de poca sección, por lo que la resistencia del bobinado inductor principal es muy grande.

MOTOR COMPOUND: es un motor de corriente continua cuya excitación es originada por dos bobinados inductores independientes; uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados inducido, inductor serie e inductor auxiliar.

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Los motores compuestos tienen un campo serie sobre el tope del bobinado del campo shunt. Este campo serie, el cual consiste de pocas vueltas de un alambre grueso, es conectado en serie con la armadura y lleva la corriente de armadura.El flujo del campo serie varia directamente a medida que la corriente de armadura varía, y es directamente proporcional a la carga. El campo serie se conecta de manera tal que su flujo se añade al flujo del campo principal shunt. Los motores compound se conectan normalmente de esta manera y se denominan como compound acumulativo.Esto provee una característica de velocidad que no es tan "dura" o plana como la del motor shunt, ni tan "suave" como la de un motor serie. Un motor compound tiene un limitado rango de debilitamiento de campo; la debilitación del campo puede resultar en exceder la máxima velocidad segura del motor sin carga. Los motores de corriente continua compound son algunas veces utilizados donde se requiera una respuesta estable de par constante para un rango de velocidades amplio.

Las partes fundamentales de un motor de corriente continua son:• ESTATOR: Es el que crea el campo magnético fijo, al que le llamamos Excitación. En los motores pequeños se consigue con imanes permanentes. Cada vez se construyen imanes más potentes, y como consecuencia aparecen en el mercado motores de excitación permanente, mayores.• ROTOR: También llamado armadura. Lleva las bobinas cuyo campo crea, junto al del estator, el par de fuerzas que le hace girar.Inducido de C.C.• ESCOBILLAS: Normalmente son dos tacos de grafito que hacen contacto con las bobinas del rotor. A medida que éste gira, la conexión se conmuta entre unas y otras bobinas, y debido a ello se producen chispas que generan calor. Las escobillas se fabrican normalmente de grafito, y su nombre se debe a que los primeros motores llevaban en su lugar unos paquetes hechos con alambres de cobre dispuestos de manera que al girar el rotor "barrían", como pequeñas escobas, la superficie sobre la que tenían que hacer contacto.• COLECTOR: Los contactos entre escobillas y bobinas del rotor se llevan a cabo intercalando una corona de cobre partida en sectores. El colector consta a su vez de dos partes básicas:• DELGAS: Son los sectores circulares, aislados entre sí, que tocan con las escobillas y a su vez están soldados a los extremos de los conductores que conforman las bobinas del rotor.• MICAS: Son láminas delgadas del mismo material, intercaladas entre las delgas de manera que el conjunto forma una masa compacta y mecánicamente robusta.

Visto el fundamento por el que se mueven los motores de C.C., es fácil intuir que la velocidad que alcanzan éstos dependen en gran medida del equilibrio entre el par motor en el rotor y el par antagonista que presenta la resistencia mecánica en el eje.

EXCITACIÓN.La forma de conectar las bobinas del estator es lo que se define como tipo de excitación. Podemos distinguir entre:

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• INDEPENDIENTE: Los devanados del estator se conectan totalmente por separado a una fuente de corriente continua, y el motor se comporta exactamente igual que el de imanes permanentes. En las aplicaciones industriales de los motores de C.C. es la configuración más extendida.• SERIE: Consiste en conectar el devanado del estator en serie con el de la armadura. Se emplea cuando se precisa un gran par de arranque, y precisamente se utiliza en los automóviles. Los motores con este tipo de excitación se embalan en ausencia de carga mecánica. Los motores con esta configuración funcionan también con corriente alterna.• PARALELO: Estator y rotor están conectados a la misma tensión, lo que permite un perfecto control sobre la velocidad y el par.• COMPOUND: Del inglés, compuesto, significa que parte del devanado de excitación se conecta en serie, y parte en paralelo. Las corrientes de cada sección pueden ser aditivas o sustractivas respecto a la del rotor, lo que da bastante juego, pero no es este el lugar para entrar en detalles al respecto.

TIPOS DE MOTORES

Motor de excitación en serie.

La conexión del devanado de excitación se realiza en serie con el devanado del inducido, como se puede observar en el dibujo. El devanado de excitación llevará pocas espiras y serán de una gran sección. La corriente de excitación es igual a la corriente del inducido. Los motores de excitación en serie se usan para situaciones en los que se necesita un gran par de arranque como es el caso de tranvías, trenes, etc.La velocidad es regulada con un reostato regulable en paralelo con el devanado de excitación. La velocidad disminuye cuando aumenta la intensidad.Motor de excitación en derivación o shunt.

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Como podemos observar, el devanado de excitación está conectado en paralelo al devanado del inducido. Se utiliza en máquinas de gran carga, ya sea en la industria del plástico, metal, etc. Las intensidades son constantes y la regulación de velocidad se consigue con un reostato regulable en serie con el devanado de excitación.Motor de excitación compuesta o compound.

El devanado es dividido en dos partes, una está conectada en serie con el inducido y la otra en paralelo, como se puede ver con el dibujo. Se utilizan en los casos de elevación como pueden ser montacargas y ascensores. Teniendo el devanado de excitación en serie conseguimos evitar el embalamiento del motor al ser disminuido el flujo, el comportamiento sería similar a una conexión en shunt cuando está en vacío. Con carga, el devanado en serie hace que el flujo aumente, de este modo la velocidad disminuye, no de la misma manera que si hubiésemos conectado solamente en serie.Motor de excitación independiente.

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Como podemos observar en el dibujo, los dos devanados son alimentados con fuentes diferentes. Tiene las mismas ventajas que un motor conectado en shunt, pero con más posibilidades de regular su velocidad.Conexión de bornes.En la caja de bornes del motor disponemos de unas bornas numeradas alfabéticamente, que corresponden con los diferentes conexionados que podemos hacer en el motor.Para el inducido serán la A-B.Para el devanado de excitación en shunt o derivación serán C-D.Para el devanado de excitación en serie serán E-F.Para el devanado de excitación independiente serán J-K.Para el devanado de compensación y de conmutación serán G-H.

CARACTERISTICA DE LOS MOTORES DE CORRIENTE DIRECTALos motores de corriente continua tienen varias particularidades que los hacen muy diferentes a los de corriente alterna. Una de las particularidades principales es que pueden funcionar a la inversa, es decir, no solamente pueden ser usados para transformar la energía eléctrica en energía mecánica, sino que también pueden funcionar como generadores de energía eléctrica. Esto sucede porque tienen la misma constitución física, de este modo, tenemos que un motor eléctrico de corriente continua puede funcionar como un generador y como un motor.Los motores de corriente continua tienen un par de arranque alto, en comparación con los de corriente alterna, también se puede controlar con mucha facilidad la velocidad. Por estos motivos, son ideales para funciones que requieran un control de velocidad. Son usados para tranvías, trenes, coches eléctricos, ascensores, cadenas productivas, y todas aquellas actividades donde el control de las funcionalidades del motor se hace esencial.El motor serie de c.c. tiene un alto valor de par-motor, también existe la desventaja de que los motores de este tipo tienden a sobrecalentarse con cargas ligeras. Esto puede corregirse agregando un campo en derivación conectado en tal forma, que refuerce al campo serie. El motor se convierte entonces en una maquina compuesta acumulativa, en cuanto a la velocidad constante

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que caracteriza los motores de c.c. en derivación, esta tampoco es conveniente en algunas aplicaciones; por ejemplo, cuando el motor debe mover un volante, ya que se necesita cierta disminución de la velocidad del motor para que la tensión pierda su energía cinética. Para las aplicaciones de este tipo (muy frecuentes en el trabajo de la prensa punzadora), se requiere un motor que tenga una curva característica de velocidad “con caída”, es decir, que la velocidad del motor debe bajar notablemente al aumentar la carga. El motor de c.c. con devanado compuesto acumulativo es el adecuado para esta clase de trabajo.El campo en serie también se puede conectar en tal forma que produzca un campo magnético opuesto al del campo en derivación. Así se obtiene un motor diferencial compuesto cuyas aplicaciones son muy limitadas, debido principalmente a que tiende a ser inestable.Al aumentar la carga, la intensidad de corriente de armadura se incrementa, la cual aumenta la intensidad del campo serie. Puesto que actúa en oposición. El devanado en derivación, el flujo total se reduce, dando como resultado un incremento de velocidad. Por lo general, un incremento de velocidad aumenta más todavía la carga, con lo que, a su vez, aumentara aún más de la velocidad y puede suceder que el motor se desboque.A veces los motores diferenciales compuestos se construyen con campos serie débiles, a fin de compensar un poco la caída de velocidad normal producirá en un motor en derivación con carga, y lograr así que el motor tenga una velocidad más constante. Los motores diferenciales compuestos se usan muy poco.

PUESTA EN MARCHA DE MOTORES DE CORRIENTE DIRECTALos motores de corriente directa de pequeña capacidad se pueden arrancar al conectar directamente el motor al voltaje de línea. Los motores con capacidad nominal de 2 caballos de fuerza o más en general requieren un arrancador con voltaje reducido. El voltaje reducido para el arrancador se obtiene al emplear resistencias en serie con la armadura del motor, o bien, al hacer variar el voltaje de alimentación a la armadura. Se puede usar control manual o magnético.Los motores de corriente continua en accionamientos de voltaje ajustable y velocidad ajustable se arrancan al hacer girar el control de la velocidad hacia arriba, desde cero hasta la velocidad deseada, o bien, mediante circuitos internos que elevan paulatinamente el voltaje de la armadura hasta el valor deseado. No se requiere equipo de arranque que no sea el rectificador o generador de voltaje de la armadura.Arrancadores manuales de corriente directaEstos resultan satisfactorios para aplicaciones que no exijan arranques y detenciones frecuentes y en donde el arrancador se pueda montar cerca del operario, sin que se requieran largos conductores hasta el motor. Los arrancadores entre los lados de la línea suministran el medio más sencillo de arranque de motores pequeños de corriente directa. Existen interruptores de accionamiento manual para este servicio en tamaños hasta de 1.5 caballos de fuerza, a 115 V, y 2 caballos de fuerza, a 230 V. Para motores más grandes se conecta una resistencia en serie con la armadura del motor, para limitar la irrupción de la corriente en el arranque. Entonces se proporciona un medio de operación manual para quitar el resistor del circuito en una serie de pasos. Existen arrancadores de placa frontal, de interruptor múltiple y de tambor. El de placa frontal se construye para motores hasta de 35 caballos de fuerza, 115 V, y de 50 caballos de

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fuerza, 230 V. Consiste en una palanca movible y una serie de segmentos estacionarios de contacto a los cuales se conectan las secciones del resistor. Las secciones del resistor se ponen en cortocircuito una a la vez, por el movimiento de la palanca a través de los segmentos.En general, los arrancadores manuales han sido sustituidos por el control magnético accionado al oprimir un botón, que trae incorporada protección contra sobrecarga y otras características de seguridad.Arrancadores magnéticos de corriente directa:Éstos se usan para aplicaciones en las que tienen importancia la facilidad y la conveniencia; en donde el arrancador se hace funcionar con frecuencia; en donde el motor está colocado a cierta distancia del operario; en donde se desea el control automático por medio de un interruptor de presión, interruptor limitador o dispositivo semejante, y para grandes motores que requieren la conmutación de corrientes intensas. Se conecta una resistencia en serie con la armadura del motor, para limitar la corriente inicial y, a continuación, se pone en cortocircuito en uno o más pasos.Para motores más grandes se emplea una serie de contactores magnéticos, cada uno de los cuales corta un paso de resistencia de la armadura. Los contactores magnéticos se hacen funcionar a medida que el motor arranca, por uno de dos métodos conocidos como aceleración con límite de corriente y aceleración con límite de tiempo; el tiempo de arranque siempre se ajusta a la aplicación de la carga. La aceleración con límite de tiempo resulta ventajosa en donde debe integrarse el tiempo de arranque del motor en una secuencia de tiempos, para una máquina o proceso total.Arrancadores de corriente directa con aceleración con límite de corriente:Éstos están diseñados para reducir a la mitad la operación de arranque siempre que la corriente requerida de arranque sobrepase un valor predeterminado ajustable; esa operación de arranque se reanuda cuando la corriente cae por debajo de este límite. Con la aceleración con límite de corriente, el tiempo requerido para acelerar dependerá por completo de la carga. Si la carga es ligera, el motor se acelerará con rapidez, y cuando sea pesada, el motor necesitará un mayor tiempo para acelerar. Por esta razón, un arrancador con límite de corriente no es tan satisfactorio como uno con límite de tiempo, para accionamientos que tengan cargas variables. Los arrancadores con límite de tiempo tienen una construcción más sencilla, aceleran un motor con picos más bajos de corriente, utilizan menos energía eléctrica durante la aceleración y siempre aceleran el motor en el mismo tiempo, sin importar las variaciones en la carga. Los arrancadores con límite de corriente resultan a adecuados para motores que impulsan cargas de alta inercia.Controladores magnéticos para grandes motores de corriente directa:Estos controladores se fabrican con formas que se ajusten a la aplicación- Los controladores se encuentran en las formas siguientes:Sin cambio de marcha, sin frenado dinámico y con éste.Sin cambio de marcha, con regulación de la velocidad por control del campo, sin frenado dinámico y con éste. Con inversión de marcha y con frenado dinámico, sin regulación de la velocidad por control del campo y con esta regulación.

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FRENADO DINAMICO, PAR Y EFICIENCIACuando es eliminada la energía de un motor de CC (corriente continua), éste puede seguir girando si la carga mecánica es la luz. Los dispositivos electromecánicos pueden ser incorporados para detener el movimiento o un método eléctrico llamado frenado dinámico puede ser utilizado.Bobinas del motorLos motores producen un movimiento desde los campos magnéticos que son generados en las bobinas de campo estacionario y las de armadura de rotación. Las fuerzas de los campos magnéticos convierten la energía eléctrica en movimiento mecánico.Frenado dinámicoSi las bobinas de campo permanecen activadas y la armadura es conectada a través de una resistencia, el motor actúa como un generador. La torsión inversa es impartida a la armadura que rápidamente disminuye la rotación. Esto es conocido como frenado dinámico o regenerativo.Ventajas del frenado dinámicoEl frenado dinámico es generalmente más simple y más barato de implementar que un freno electromecánico. Sin partes mecánicas adicionales, también puede ser más fiable.Frenar en vehículos eléctricosAlgunos diseños de vehículos eléctricos incorporan el frenado dinámico para devolver la energía a las baterías en lugar de convertirlas en calor como en un freno mecánico.

Las curvas de par-velocidad de un motor de corriente continua describen la capacidad de producción de un par estático del motor respecto al voltaje aplicado y a la velocidad del motor.

Observando la característica par-velocidad del motor, se deduce que la velocidadDe una carga arbitraria puede ser regulada controlando Vt. Para determinar la tensión VtNecesaria para mover una carga a una determinada velocidad, es necesario conocer laCurva de par resistente de la carga en régimen permanente Tr1

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Del gráfico anterior se deduce que si deseamos que la carga se mueva a la velocidad Nd, debemos ajustar el valor de Vt hasta hacerlo coincidir con Vt2.Desde el momento en el que el motor arranca, la potencia suministrada por el motor se emplea en acelerar el sistema, de modo que la velocidad aumenta hasta que ambas curvas se cortan en A. En este punto el par resistente iguala al par motor y toda la potencia suministrada por el motor se invierte en mantener el movimiento del sistema a la velocidad Nd.También debe tenerse en cuenta el par máximo que será capaz de suministrar el motor en el momento del arranque. Este par será el que pueda desarrollar el motor a la tensión Vt y con el rotor bloqueado, y se representa por TH. En las curvas de parvelocidad,TH se encuentra en la intersección de las curvas con el eje de ordenadas.TH que debe ser superior al par resistente Tr1, ya que de lo contrario el motor no podría mover la carga.A la hora de seleccionar un motor que se adapte a las condiciones de trabajo de una aplicación concreta, debemos conocer en primer lugar:- Velocidad máxima requerida en el eje de salida del motor Nd2.- Par máximo que deberá proporcionar el motor en el eje de salida Tr2.A partir de estos datos, debemos seleccionar del catálogo del fabricante un tren de engranajes capaz de proporcionar un par superior a Tr2: r 2 r 2(max) T ≤ TDebe tenerse en cuenta el hecho de que si el par máximo que debe suministrar el motor es suficientemente pequeño, puede no ser necesario el tren de engranajes.

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CONCLUSION El descubrimiento del motor revoluciono en sus tiempos el mundo como cuando los antepasados descubrieron la rueda, el motor ha facilitado el trabajo del hombre enormemente reduciendo esfuerzo y tiempo, además es utilizado también como generador. Los fenómenos que están inmersos en el funcionamiento del motor/generador deben ser estudiados para poder comprender sus características y como aplicar su funcionamiento eficientemente a cualquier sistema. Se deben estudiar los diferentes tipos de motores y generadores para poder elegir cual es el más adecuado al uso que queramos darle.

Bibliografía

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Fitzgerald, A. E., Charles Kingsley, J., & Umans, S. D. (s.f.). Maquinas Electricas . Mc Graw Hill.

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