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Máquinas Eléctricas. Tema C.

Tema C.- Máquinas de Corriente ContinuaC.1.- Introducción.C.2.- Principio de funcionamiento.C.3.- Sistemas de excitación y circuitos equivalentes.C.4.- Magnitudes fundamentales. Balance de potencias.C.5.- Curvas características.C.6.- Control y regulación de velocidad.

OBJETIVOS.

• Conocer sus características.• Analizar su comportamiento.• Establecer sus circuitos equivalentes.

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

C.1.- INTRODUCCIÓN.

Definición de MÁQUINA DE CORRIENTE CONTINUA.

“Es un sistema destinado a transformar energía mecánica en energía eléctrica de naturaleza continua (en este caso, funciona como generador o dinamo) o bien energía eléctrica de naturaleza continua en energía mecánica (en este caso, funciona como motor).”

Funcionamiento basado en los Principios del Electromagnetismo:

Si un conductor, por el cual circula una corriente se encuentra en un campo magnético variable, se produce, sobre él, una fuerza que lo tiende a poner en movimiento. ACCIÓN MOTORA.

Cuando un conductor se encuentra en un campo magnético variable, en dicho conductor se induce una tensión. ACCIÓN GENERADORA.

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• Dos circuitos eléctricos: Inductor e Inducido.• Un circuito magnético: estator, entrehierro y rotor.

• Inductor alojado en el estator.• Inducido alojado en el rotor.

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Motores de CC

Motor de CC de 6000 Motor de CC de 6000 kWkW fabricado por ABBfabricado por ABB

PequePequeñños motores de CC e os motores de CC e imanes permanentesimanes permanentes

Motor de CC para Motor de CC para aplicaciones de aplicaciones de

robrobóóticatica

CatCatáálogos comercialeslogos comerciales

FotografFotografíía realizada en los talleres de ABB a realizada en los talleres de ABB ServiceService GijGijóónn

CatCatáálogos comercialeslogos comerciales

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

Acceso al devanado móvil

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

Descripción Física

• Estator con polos salientes.• Rotor ranurado.• Colector de delgas.• Escobillas.

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

Polos auxiliares y Polos Principales

Rotor de una Máquina de Corriente Continua

Ver anexo de imágenes

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

Devanados de inducido

Número de caminos o circuitos en paralelo: 2a

Ondulado: 2a = 2Imbricado: 2a = 2p

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

Generación de una tensión alterna.

n fp

=⋅60

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

Bve Λ=

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

SISTEMAS DE EXCITACIÓN Y CIRCUITOS EQUIVALENTES.

• EXCITACIÓN INDEPENDIENTE.

• AUTOEXCITACIÓN

• SERIE• PARALELO• COMPUESTA CORTA• COMPUESTA LARGA

U: tensión de la red.I: corriente de la redIi: corriente de inducido.Ie: corriente de excitación.Ri: resistencia de inducido.Re: resistencia de excitación.

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EXCITACIÓN INDEPENDIENTE.

)(generador I R + U= E

(motor) I R + E = U

ii

ii

eee IRU ⋅=

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

AUTOEXCITACIÓN SERIE.

I = I = I ei

)(generador )IR + R( + U= E

(motor) )IR + R( + E = U

ei

ei

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

AUTOEXCITACIÓN PARALELO.

)(generador I + I = I

(motor) I + I = I

ei

ie

)(generador I R = U

I R + U= E

(motor) I R = U

I R + E = U

ee

ii

ee

ii

⏐⏐

⏐

⏐⏐

⏐

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

AUTOEXCITACIÓN COMPUESTA CORTA.

)(generador I + I = I

(motor) I + I = I

epi

iep

)(generador I R + I R = U

I R + I R + U= E

(motor) I R + I R = U

I R + I R + E = U

esesepep

esesii

esesepep

esesii

⏐⏐

⏐

⏐⏐

⏐

I = Ies

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

AUTOEXCITACIÓN COMPUESTA LARGA.

(motor) I + I = I = I epies

)(generador I + I = I = I epesi

)(generador I R = U

I)R + R( + U= E

(motor) I R = U

I)R + R( + E = U

epep

iesi

epep

iesi

⏐⏐

⏐

⏐⏐

⏐

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Máquinas Eléctricas. Tema C.

MAGNITUDES FUNDAMENTALES.

Φ=Φ= nCnNapE 1602

2

Φ=Φ= iie ICINapM 222

2π

• TENSIÓN INDUCIDA.

• PAR ELECTROMAGNÉTICO.