Mg. Ing. Huber Murillo M.
Consultor en Máquinas Eléctricas
y Sistemas Electricos de Potencia
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
hubermurillo@yahoo.es
Mg. Ing. HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
IEC
NEMA
( International electrotechnical comission )
( National Electrical Manufactures Association )
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
2
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS DE INDUCION
VELOCIDAD CONSTANTE
USO SENCILLO
ASINCRONO
ROBUSTO
BAJO COSTO ADQUISICION
CORRIENTE
ALTERNA
BAJO COSTO MANTO.
VELOCIDAD CONSTANTE
USO COMPLEJO
SINCRONO
MAQUINAS
ELECTRICAS
DE
INDEUCCION
AMPLIA GAMA DE CONTROL
ALTO COSTO ADQUISICION
ALTO COSTO MANTO.
VELOCIDAD VARIABLE
NECESITA UNA FUENTE DC
CORRIENTE
CONTINUA
AMPLIA GAMA DE CONTROL
ALTO COSTO ADQUISICION
ALTO COSTO MANTO.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
3
H
HM
M
UNIVERSO TECNOLOGICO DE LOS GCC Y MCC
IMAN PERMANENTE
AQUI
SIMPLE
EXCITACION
EXCITACION SHUNT
EXCITACION INDEPENDIEN.
EXCITACION SERIE
EXCITACION COMPUESTA PASO CORTO
ADITIVO
MOTORES Y
GENERADORES
DE CC
EXCITACION COMPUESTA PASO LARGO
COMPUESTA EXCITACION INDEPENDIEN.
EXCITACION COMPUESTA PASO CORTO
SUSTRACTIVO
EXCITACION COMPUESTA PASO LARGO
COMPUESTA EXCITACION INDEPENDIEN.
MOTOR DE PASOS
ESPECIALES
SISTEMAS WARD LEONARD
Los máquinas de corriente continua son reversibles y por tanto pueden
ser utilizados como generadores ó motores según sea el caso.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
4
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
COMVERSOR DE ENERGIA EN MAQUINAS DE CC
ENERGIA
ELECTRICA
ENERGIA
MECANICA
M
CC
G
CC
ENERGIA
MECANICA
ENERGIA
ELECTRICA
ESCENCIALMENTE LAS MAQUINAS DE CORRIENTE
CONTINUA SON REVERSIBLES PARA LO CUAL SE UTILIZAN
LAS MISMAS CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
5
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA
Ing. Huber Murillo M.
Especialista en máquinas eléctricas
UNAC
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
6
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
ESQUEMAS BASICOS DE ROTACION - MOTOR
SENTIDO DE ROTACION
En los arrollamientos de excitación la corriente fluye del número característico 1 hacia el 2.
En el esquema F1 esta conectado al ( + ) y F2 esta conectado al ( -).
El sentido de rotación es directa ( horaria ) donde siempre A1 será positivo ( + ).
A1
F1
F2
+
+
-
A2
MOTOR DE
CORRIENTE
CONTINUA
If
Ia
Wm
M_
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
7
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
ESPECIFICACIONES DE LOS BORNES - MOTOR
OPERACION COMO MOTOR NORMAS IEC
La corriente del circuito de armadura fluye de A1 ( + ) hacia A2 ( - ).
DESCRIPCION DEL CIRCUITO
BORNES
ARROLLAMIENTO DE ARMADURA
A1 ( + )
A2 ( - )
B1 ( + )
B2 ( - )
D1 ( + )
D2 ( - )
E1 ( + )
E2 ( - )
F1 ( + )
F2 ( - )
ARROLLAMIENTO DE CONMUTACION
ARROLLAMIENTO DE COMPENSACION
ARROLLAMIENTO EXCITACION DERIVACION
ARROLLAMIENTO EXCITACION INDEPENCIENTE
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INVERSION DE LA ROTACION
1.- Para lograr la inversión el sentido de rotacion se deberá invertir F1 y F2 ó A1 y A2 nunca los
dos a la vez.
2.- Tener mucho cuidado cuando se realiza el cambio de polaridad en la armadura, pues si
utilizamos el bobinado de conmutación revisar que tenga la polaridad correcta.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
8
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
ESPECIFICACIONES DE LOS BORNES - MOTOR
OPERACION COMO MOTOR ( MODELO DIN EUROPEO )
La corriente del circuito de armadura fluye de A ( + ) hacia B ( - ).
DESCRIPCION DEL CIRCUITO
BORNES
ARROLLAMIENTO DE ARMADURA
A(+)
B(- )
G(+)
H ( -)
E(+)
F(- )
C(+)
D ( -)
J(+)
K ( -)
ARROLLAMIENTO DE CONMUTACION
ARROLLAMIENTO DE COMPENSACION
ARROLLAMIENTO EXCITACION DERIVACION
ARROLLAMIENTO EXCITACION INDEPENCIENTE
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INVERSION DE LA ROTACION
1.- Para lograr la inversión el sentido de rotacion se deberá invertir J y K ó C y D ( según
sea el caso ) ó A1 y A2 nunca los dos a la vez.
2.- Tener mucho cuidado cuando se realiza el cambio de polaridad en la armadura, pues si
utilizamos el bobinado de conmutación revisar que tenga la polaridad correcta.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
9
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
ESQUEMAS BASICOS DE ROTACION - GENERADOR
SENTIDO DE ROTACION
En los arrollamientos de excitación la corriente fluye del número característico 1 hacia el 2.
En el esquema F1 esta conectado al ( + ) y F2 esta conectado al ( - ).
El sentido de rotación es directa ( horaria ) donde siempre A1 será positivo ( + ).
A1
F1
F2
+
+
-
If
A2
GENERADOR DE
CORRIENTE
CONTINUA
Ia
Wm
G_
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
10
HUBER MURILLO MANRIQUE
HMHM
ESPECIFICACIONES DE LOS BORNES - GENERADOR
OPERACION COMO GENERADOR
La corriente del circuito de armadura fluye de A2 ( - ) hacia A1 ( + ).
DESCRIPCION DEL CIRCUITO
BORNES
ARROLLAMIENTO DE ARMADURA
A1 ( + )
A2 ( - )
B1 ( + )
B2 ( - )
D1 ( + )
D2 ( - )
E1 ( + )
E2 ( - )
F1 ( + )
F2 ( - )
ARROLLAMIENTO DE CONMUTACION
ARROLLAMIENTO DE COMPENSACION
ARROLLAMIENTO EXCITACION DERIVACION
ARROLLAMIENTO EXCITACION INDEPENCIENTE
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INVERSION DE LA POLARIDAD EN BORNES ARMADURA
1.- Para lograr la inversión de la polaridad de la tensión en bornes se logrará cambiando el
sentido de rotacion ó cambiar la poalridad de F1 y F2.
2.- Tener mucho cuidado cuando se realiza el cambio de polaridad directa en el circuito de
armadura, pues el circuito de conmutación depende de la polaridad de la armadura.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
11
HUBER MURILLO MANRIQUE
HMHM
ESPECIFICACIONES DE LOS BORNES - GENERADOR
OPERACION COMO GENERADOR ( MODELO DIN EUROPEO )
La corriente del circuito de armadura fluye de A2 ( - ) hacia A1 ( + ).
DESCRIPCION DEL CIRCUITO
BORNES
ARROLLAMIENTO DE ARMADURA
A(+)
B(- )
G(+)
H ( -)
E(+)
F(- )
C(+)
D ( -)
J(+)
K ( -)
ARROLLAMIENTO DE CONMUTACION
ARROLLAMIENTO DE COMPENSACION
ARROLLAMIENTO EXCITACION DERIVACION
ARROLLAMIENTO EXCITACION INDEPENCIENTE
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INICIO
FIN
INVERSION DE LA POLARIDAD EN BORNES ARMADURA
1.- Para lograr la inversión de la polaridad de la tensión en bornes se logrará cambiando el
sentido de rotacion ó cambiar la poalridad de J y K ó C y D ( según sea el caso ).
2.- Tener mucho cuidado cuando se realiza el cambio de polaridad directa en el circuito de
armadura, pues el circuito de conmutación depende de la polaridad de la armadura.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
12
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
13
HUBER MURILLO MANRIQUE
HM
BALANCE ENERGÉTICO DE UNA MÁQUINA ROTATIVA
CAMPO COMPENS. CONMUT. ARMADURA
Potencia
mecánica
útil del
motor
(Pu)
Pu
Pe
 90%
=
Potencia
eléctrica
consumida
(Pe)
Pérdidas
en el cobre
del campo
Pérdidas
en el
hierro
Pérdidas en
el cobre de la
armadura
rotor
Pérdidas
rotacionales
14
MAQUINAS DE CORRIENTECONTINUA
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
PANEL DE CONEXIONES - LEYBOLT DIDACTIC GMBH
1B2
1B1
1B2
A2
A1
2B1
2B2
D1
D2
D3
E1
F1
E2
F2
E3
F3
1B1
A1
M -G
DC
A2
2B2
>T
D2
D3 D1 E2 E3
F2 F3
E1
F1
2B1
-
MOTOR - GENERADOR DC TIPO 731 - 86
15
MAQUINAS DE CORRIENTECONTINUA
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO DE CAMPO
M
ALAMBRE
ESMALTADO
PAPELES
AISLANTES
NUCLEO ó
ZAPATA POLAR
MODELO FÍSICO
Øf
Øf
F1
if.
F1
+
F2
La ecuación eléctrica del circuito es :
Lf
Rf
Vf
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
1.- Presenta una resistencia elevada.
2.- En su construcción se utiliza alambres
esmaltados de baja sección, comparado
con los demás circuitos de la máquina.
3.- Al ser conectado produce un arco muy
grande.
4.- Normalmente su corriente es baja.
F2
-
Vf = ( Rf + Lf . p ) if.
Siendo p = d / dt
16
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO DE COMPENSACION
ALAMBRE ESMALTADO
CIRCUITO DE CAMPO
PAPELES
AISLANTES
ALAMBRE ESMALTADO
CIRCUITO COMPENSACION
NUCLEO ó
ZAPATAPOLAR
MODELO FISÍCO
Ød
D1
Ød
+
La ecuación eléctrica del circuito es :
Ld
if. R d
D1
D2
1.- Presenta una resistencia baja.
2.- En su construcción se utiliza alambres esmalta.
dos de gran sección ( se usa platinas ).
3.- Al ser conectado produce un pequeño arco.
4.- Soporta la corriente de armadura.
5.- Comparte la misma zapata con el nucleo.
Vd
D2
-
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
Vd = ( Rd + Ld . p ) id.
Siendo p = d / dt
17
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO DE CONMUTACION
ALAMBRE ESMALTADO
DEL CIRCUITO DE
CONMUTACION ó
INTERPOLOS
PAPELES
AISLANTES
NUCLEO ó
ZAPATAPOLAR
MODELO FÍSICO
Øb
Øb
B1
if.
B1
+
B2
La ecuación eléctrica del circuito es :
Lb
Rb
Vb
1.- Presenta una resistencia baja.
2.- En su construcción se utiliza alambres esmalta.dos de gran sección ( se usa platinas ).
3.- Al ser conectado produce un pequeño arco.
4.- Soporta la corriente de armadura.
5.- Se halla ubicado entre los circuitos de campo.
B2
-
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
Vb = ( Rb + Lb . p ) ib.
Siendo p = d / dt
18
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO DE ARMADURA
REPRESENTACION ESQUEMATICA
A1
+
Va
+ A1
COMPENS.
Wm
Ra
G
Va
A2
Ra =
La =
Ea =
Wm =
Reistencia de armadura (  ).
Inductancia de armadura ( Hy ).
Tensión inducida interna ( Voltios ).
Velocidad angular ( Rad / Seg ).
La
+
Eaf
-
-
A2
La ecuación eléctrica del circuito es :
Va = ( Ra + La . p ) ia. + Ea
Motor ( Va > Eaf )
Va = - ( Ra + L a . p ) ia. + Ea
Generador ( Eaf > Va )
Siendo p = d / dt
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
19
HUBER MURILLO MANRIQUE
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
Msc. Ing. JEUS HUBER MURILLO MANRIQUE
GCC Y MCC EXCITACIÓN SCHUNT
A1
ia
ia
+
if
if
V
A1
ia
ia
+
F1
Rf
Lf
Øf
Ra
F2
La
+
Øa
F1
V
-
Lf
Ra
F2
La
+
Eaf
Eaf
-
Rf
Øf
-
- Øa
A2
A2
GCC EXCITACIÓN SHUNT
MCC EXCITACIÓN SHUNT
V = Eaf - (Ra + La p) ia
Eaf = Gaf If Wm
V = Eaf + (Ra + La p) ia
V = (Rf + Lf p) if
Te = Gaf.If.Ia
V = (Rf + Lf p) if
ia = IL + if
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
IL = ia + if
Msc. Ing. JEUS HUBER MURILLO MANRIQUE
GCC Y MCC EXCITACIÓN INDEPENDIENTE
A1
ia
A1
ia
+
+
Øf
F1
V
Lf
Rf
Ra
F2
La
F1
V
if
Vf
+
-
-
Ra
Øf
Øa
Lf
Rf
F2
La
if
+
Vf
Eaf
+
-
A2
-
-
+
Øa
Eaf
-
wm
A2
GCC EXCITACIÓN
INDEPENDIENTE
Eaf = Gaf If Wm
MCC EXCITACIÓN
INDEPENDIENTE
V = Eaf - (Ra + La p) ia
Te = Gaf.If.Ia
V = Eaf + (Ra + La p) ia
Vf = (Rf + Lf p) if
Vf = (Rf + Lf p) if
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
Msc. Ing. JEUS HUBER MURILLO MANRIQUE
GCC DE EXCITACIÓN COMPUESTA PASO LARGO
A1
ia
iL
+
D1
Rd
Ld
Ra
Øf
Ød
D 2 F1
F2
Lf
Rf
V
if
La
Øa
+
Eaf
-
-
A2
V = Eaf - ((Ra + La p) ia + (Rd + Ld p) id))
V = (Rf + Lf p) if
ia = IL + if
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
Eaf = Gaf If Wm + Gad Id Wm
Te = Gaf.If.Ia + Gad.Id.Ia
Msc. Ing. JEUS HUBER MURILLO MANRIQUE
GCC DE EXCITACIÓN COMPUESTA PASO CORTO
A1
ia
iL
+
D1
Rd
Ld
D 2 F1
Ra
Øf
Ød
F2
Lf
Rf
V
if
La
Øa
+
Eaf
-
-
A2
V = Eaf - ((Ra + La p) ia + (Rd + Ld p) id))
Vf = V – (Rd + Ld p) id
ia = IL + if
Eaf = Gaf If Wm + Gad Id Wm
Eaf = Gaf If Wm + Gad iL Wm
Te = Gaf.If.Ia + Gad.Id.Ia
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
Msc. Ing. JEUS HUBER MURILLO MANRIQUE
MCC EXCITACIÓN COMPUESTA PASO LARGO
A1
ia
iL
+
Ra
Ød
D1
Rd
Ld
V
Øf
D
2
F1
Rf
Lf
V = Eaf + ((Ra + La p) ia + (Rd + Ld p)) id))
IL = ia + if
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
F2
+
if
V = (Rf + Lf p) id
La
Eaf
-
Øa
A2
Eaf = Gaf If Wm + Gad Id Wm
Te = Gaf.If.Ia + Gad Ia²
Msc. Ing. JEUS HUBER MURILLO MANRIQUE
2
MCC EXCITACIÓN COMPUESTA PASOACORTO
iL
A1
ia
+
Ød
Ra
Øf
V
D1
Rd
Ld
D 2 F1
Rf
F2
Lf
if
La
+
Eaf
-
-
Øa
A2
V = Eaf + ((Ra + La p) ia + (Rd + Ld p) iL))
Vf = V - (Rd + Ld p) id
IL = ia + if
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
Eaf = Gaf If Wm + Gad Id Wm
Te = Gaf.If.Ia + Gad.Id.Ia
Msc. Ing. JEUS HUBER MURILLO MANRIQUE
MCC COMPUESTO EXCITACION INDEPENDIENTE
iL
A1
ia
+
Ød
Øf
Ra
V
D1
Rd
Ld
D2
La
Lf
Rf
if
F1
Vf
+
-
F2
-
+
Øa
Eaf
-
A2
V = Eaf + ((Ra + La p) ia + (Rd + Ld p) iL))
Vf = (Rd + Ld p) id
Eaf = Gaf If Wm + Gad Id Wm
IL = ia
Te = Gaf.If.Ia + Gad.Ia²
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
Msc. Ing. JEUS HUBER MURILLO MANRIQUE
MCC COMPUESTO EXCITACION INDEPENDIENTE
Eaf = Gaf If Wm + Gad Id Wm
Rb
Te = Gaf.If.Ia + Gad.Ia²
Lb
iL
Øb
ia
+
Ød
Øf
V
D1
Rd
Ld
D2
Ra
A1
La
Lf
Rf
if
F1
+
Vf
F2
-
+
Eaf
-
-
Øa
A2
V = Eaf + (Ra + La p) ia + (Rd + Ld p) iL + (Rb + Lb p) ib
V = Eaf + (Ra + Rd + R) ia + (La + Ld + Lb p) ib
Vf = (Rf + Lf p) id
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
IL = ia = ib
Msc. Ing. JEUS HUBER MURILLO MANRIQUE
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
29
Msc. Ing. JEUS HUBER MURILLO MANRIQUE
VARIABLES COMUNMENTE UTILIZADAS
Eaf = Gaf . Wm . If.
V
?
W
A
2ᴨF
Gaf Hy
Voltios
Eaf Tensión inducida en la armadura debido a la corriente de campo
Gaf Reactancia rotacional en la armadura debido a la corriente de campo
Wm Velocidad angular en Rad/seg.
If
Corriente de campo
Eaf max = Gaf . Wm . If. Sen θ
Para tener Eaf max el θ = 90°
ESTO IMPLICA QUE LOS EJES MAGNÉTICOS DE CAMPO Y
ARMADURA SON PERPENDICULARES.
EL EJE DE ARMADURA ES EL EJE NEUTRO.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
hubermurillo@yahoo.es
3
Mg. Ing. HUBER MURILLO MANRIQUE
GCC EXITACION INDEPENDIENTE EN VACIO
Eaf = Eafmax
φa
θ
φf
Ua = Voltimetro DC
Uf = Voltimetro DC
if = Corriente campo DC
Eafmax: Sucede cuando el Øa y Øf
forman 90° ya que:
Eafmax = Gaf . If . Wm Sen Ø.
Es imprescindible que el Ø sea 90°
Característica de vacio U 3= f(Iex)
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
hubermurillo@yahoo.es
Mg. Ing. HUBER MURILLO MANRIQUE
DECALAJE DE LAS ESCOBILLAS
SE BUSCA
CONTRASTAR QUE
EL θ SEA 90° PARA
QUE LOS EJES
MAGNÉTICOS SEAN
PERPENDICULARES
Eaf = E
Ua = Voltimetro AC
Uf = Voltimetro AC
if = Corriente campo AC
φa
θ
φf
A
~
SE BUSCA QUE Ua DEBE SER CERO por
que Ua = N1.Na . If .P cos θ, el ángulo
debe ser 90°
EL EJE MAGNÉTICO ES EL EJE NEUTRO DE LA MÁQUINAS
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
hubermurillo@yahoo.es
3
Mg. Ing. HUBER MURILLO MANRIQUE
GCC EXITACION INDEPENDIENTE EN CARGA
Generador derivación excitación independiente
U
Ui
U i-RaIa
Ua
Uan
Ua
In
3
Ia
Ua = E − (Ra ia − La di a
dt
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
hubermurillo@yahoo.es
Mg. Ing. HUBER MURILLO MANRIQUE
GCC SHUNT Ó AUTOEXCITADO
Característica externa U = f(Ia)
Ui
A3
Ua = E −Ra ia −La 
Uf = R f i f + L f 
A2
Condiciones de cebado
A1
Ui f(I )
dia
dt
Magnetismo residual
Conexiones adecuadas
di f
dt
3
U = Rfc .
If
Ur
If
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
hubermurillo@yahoo.es
Mg. Ing. HUBER MURILLO MANRIQUE
GCC SERIE - CARACTERISTICAS EXTERNAS
U
sep. excited
Ua = E – ((Rf + Rs)+(La + Ls)p)ia
SERIES
shunt
In
Isc
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
hubermurillo@yahoo.es
Ia
Mg. Ing. HUBER MURILLO MANRIQUE
GCC COMPUESTO CARACTERISTICAS EN CARGA
3
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
hubermurillo@yahoo.es
Mg. Ing. HUBER MURILLO MANRIQUE
HM
CARACTERISTICAS DE LOS GENERADORES
E
If1
If2
E ( Voltios )
E1
E1
W1
E2
W2
If3
If1 > If2 > If3
E2
W3
E3
E3
W1 > W2 > W3
Er
Er
W1
If
W ( Rad / seg )
If ( Amp. )
CURVAS DE VACIO EN MAQUINAS DE CC E vs If.
CURVAS DE VACIO EN MAQUINAS DE CC E vs W.
Rf1 Rf2
Rf3
Rf4
E
RECTA DE
EXCITACION
E ( Voltios )
E1
E1
E2
E3
Rf1 > Rf2 > Rf3 > Rf4
CURVA DE
MAGNETIZACION
E4
E5
Er
If
Er
If5 If4
If3
If2
If1
If ( Amp. )
If ( Amperios )
CURVAS DE VACIO EN MAQUINAS DE CC E vs If.
CURVAS DE VACIO EN MAQUINAS DE CC E vs If.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
HUBER MURILLO MANRIQUE
MOTORES CURVA TORQUE VS CORRIENTE
CURVA VELOCIDAD VS POTENCIA DE SALIDA
HM
CONSTITUCION ELECTROMECÁNICA
CAMPO
CAMPO
COMPENSACIÓN
INTERPOLOS
INTERPOLOS
MOTORES Y GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUA
40
HM
LOS POLOS DE CONMUTACION En MAQUINAS DE CC
SON UTILIZADOS PARA CONTRARRESTAR LA
REACCION DE LA ARMADURA
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
41
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
POLARIDAD DE LOS CIRCUITOS DE CONMUTACION
EN LOS GENERADORES
EN LOS GCC LA POLARIDAD DE LOS CIRCUITOS DE
CONMUTACION ( INTERPOLOS ) UBICADOS ENTRE LOS
CAMPOS PRINCIPALES
TIENEN LA POLARIDAD CONTARRIA QUE EL
POLO DEL INDUCTOR INMEDIATO ANTERIOR.
LOS INTERPOLOS ESTAN CONECTADOS EN SERIE CON
EL CIRCUITO DE ARMADURA DE MANERA QUE DEBEN
RESPONDER A CAMBIOS EN LAREACCION DE LA
ARMADURAA DIFERENTES VELOCIDADES.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
42
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
GENERADOR DE CORRIENTE CONTINUA
S
N
S
S
N
N
N
N
S
N
S
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
POLARIDAD DE LOS CIRCUITOS DE CONMUTACION
EN LOS MOTORES
EN LOS MCC LA POLARIDAD DE LOS CIRCUITOS
CONMUTACION ( INTERPOLOS ) UBICADOS ENTRE LOS
CAMPOS PRINCIPALES
TIENEN LA MISMA POLARIDAD QUE EL POLO
DEL INDUCTOR INMEDIATO ANTERIOR.
LOS INTERPOLOS ESTAN CONECTADOS EN SERIE CON
EL CIRCUITO DE ARMADURA DE MANERA QUE DEBEN
RESPONDER A CAMBIOS EN LA REACCION DE LA
ARMADURA A DIFERENTES VELOCIDADES. CUANDO SE
CAMBIA EL SENTIDO DE LA CORRIENTE DE ARMADURA ,
SE INVIERTE LA POLARIDAD DE LOS INTERPOLOS.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
44
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA
N
N
S
S
S
S
S
S
N
N
N
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
45
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
46
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
CONSTITUCION ELECTROMECANICA DE LAS MAQ. CC
CONSTITUCION MECANICA
1.- Carcasa estatórica ( Fierro fundico, aluminio, etc ).
2.- Núcleos estatórico y rotórico.
3.- Acero, rodamientos.
4.- Accesorios diversos.
CONSTITUCION ELECTRICA
1.- Materiales conductores aislados.
. Alambres esmaltados.
. Cables extraflexibles.
2.- Materiales aislantes.
. Papeles aislantes.
. Cintas de amarre.
. Tubos aislantes.
. Barnices.
3.- Sodadura de plata.
. Sistema de soldadura proceso TIC, MIC.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
47
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
CONSTITUCION MECANICA
Son construídos según las normas : IEC 34 - 7 y NEMA MG1 - 4 . 03.
CAMPO .- Es la parte fija y esta compuesto por el bobinado, el material ferromagnético y la carcaza de la máquina.
ARMADURA .- Es la parte móbil de la máquina que a su vez contiene dos partes:
Eje.- Material de acero utilizado dependiendo de la tracción, flexión y de
su diseño los mas utilizados son :
- SAE 1045 y SAE 1060
- VCL 100 Y VCL150 ( aceros bonificados ).
Bobinado .- Es el circuito eléctrico de la armadura, este pueden ser :
- Imbricado, Concentrico y Otros.
FORMAS CONSTRUCTIVAS.- Se entiende por forma constructiva a la disposición de sus partes en relación con su fijación en su puesto de trabajo. Se halla
especificado en la norma IEC 34 - 7.
MATERIALES FERROMAGNETICOS .- Conformados por :
- Aleaciones de acero - carbono ( obsoleto)
- Aleaciones de acero - silicio. ( excelente )
- Acero tratado. ( no recomendable )
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
48
HUBER MURILLO MANRIQUE
H
HM
M
CONTINUACIÓN
Rodamientos.- Son elementos que conjuntamente con el eje rotor forman la
parte móvil de las máquinas rotativas. Podemos señalar que los rodamientos
están conformados por:
- Elementos rodantes
. Jaula metálica ó PVC especial.
. Bolas ó rodillos de acero.
- Elementos fijos
. Anillo interno y
. Anillo externo.
Métodos para detectar defectos en los rodamientos:
Los métodos indicados a continuación pueden aplicarse fácilmente, insitu no
necesitando ser desmontados, pudiendo ser los siguientes:
1.- Comprobación mediante ruidos.
2.- Verificación de la temperatura de trabajo.
3.- Análisis del estado del lubricante.
4.- Aplicando un análisisvibracional.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
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H
HM
M
CONSTITUCION ELECTRICA
Materiales aislantes.- Presentan una resistividad bastante elevada (varios
megohmios) debido a las corrientes de fuga que circulan en forma transversal y
superficial.
Las principales cracterísticas son:
- Eléctricas.- Resistencia de aislamiento, rigidéz dieléctrica, constante
Dieléctrica entre otros.
- Mecánicas.- Resistencia a la tracción, comprensión, cortadura, flexión, al arco
y choque.
- Físicas.- Escencialmente son el peso específico y porosidad.
- Térmicas.- Calor específico, conductividad térmica y temperatura de
seguridad.
Las normas internacionales clasifican a los materiales aislantes en:
CLASES DE AISLAMIENTOS SEGUN NORMAS IEC 34 - 1 Item 15
Clases de ailamiento
Temperatura ambiente °C
Sobre elevación máxima de temperatura °C
Dif. Max. entre el punto mas caliente y el bobinado
Temperatura límite °C
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
A
40
60
5
105
E
40
75
5
120
B
40
80
10
130
F
40
100
15
155
H
40
125
15
180
50
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H
HM
M
CONTINUACIÓN
El mylar es un film polyester y está hecho de tereftalato de polietileno, que es de
polimero formado por la reacción de condensación de etilenglicol y del ácido
tereftálatico.
El nomex es fabricado a base de fibras cortas (borra) y de pequeñas partículas
fibrosas liantes (fibrides) de aramid (polyamida aromático), esto produce un papel
sintético flexible y sólido que posee las excelentes propiedades eléctricas,
térmicas, químicas y mecánicas. Las normas lo han seleccionado como material
aislante clase H.
Estos materiales se presentan en los siguientes espesores: 0.15 mm., 0.20 mm.,
0.25 mm., 0.30 mm. y 0.35 mm, etc.
El nomex-mylar-nomex está compuesto por un film de polyester MILAR
revestido en sus dos caras por NOMEX, tiene una temperatura de operación
clase "F" 155ºC. y goza de muy buenas propiedades eléctricas, mecánicas,
térmicas y químicas.
PAPEL AISLANTE CLASE F ( NOMEX - MYLAR - NOMEX )
Espesor
Usado
( mm )
Rigidéz
Dielectrica
( Kv/mm )
Constante
Dieléctrica
a 1000 Hz.
0.13
0.18
0.25
0.30
0.38
27
33
34
34
34
2.3
2.5
2.6
2.8
3.0
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
Tensión de
perforació
n
( Kv )
7
9
12
15
20
51
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H
HM
CONTINUACIÓN
M
OTROS AMTERIALES AISLANTES
- Aislamientos de ranuras :
. Tejas.
. Separadores de medio canal.
. Separadores de cabezas de bobinas.
- Tubos aislantes ( spaguetys )
- Cintas de amarre.
- Barniz segmentante de impregnación.
MATERIALES CONDUCTORES AISLADOS
-
Alambres esmaltados ( según normas )
. ASTM - B3
. NEMA 100 MW SECCION 30 - C, doble esmalte y clase H.
-
Cables de conexión ( Según normas )
. VDE 0472 ( Resistencia térmica, mecánica y humedad ).
. UL 758 ( Resistencia a la llama y mecánica).
. Temperatura de servicio : - 60°C a + 250°C.
.
Cable de cobre flexible, aislado con caucho de siliconarecubierto
con una trensa de fibra de vidrio siliconado para 1000 Voltios.
MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA
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H
HM
M
CARACTERISTICAS NOMINALES
Los parámetros que definen el comportamiento de las máquinas rotativas, la
mayor parte de éstos parámetros estan inscritos en la placa de datos y/o
identificación ubicado en la parte superior de los motores.
Las más importantes son :
1.2.3.4.5.6.7.-
8.9.10.11.12.13.14.15.-
POTENCIA NOMINAL.
CORRIENTE NOMINAL DE ARMADURA.
TENSION NOMINAL DE ARMADURA.
CORRIENTE NOMINAL DE CAMPO.
TENSION NOMINAL DE CAMPO.
VELOCIDAD NOMINAL.
TAMAÑO Y FORMA CONSTRUCTIVA ( Según normas )
. IEC 34 - 7
. NEMA MG 1.11.31
GRADO DE PROTECCIÓN norma IEC 34 - 5
FACTOR DE SERVICIO.
TEMPERATURA AMBIENTE ( IEC 34 -1)
FRECUENCIA DE ARRANQUES.
LIMITACIONES DE LAS CORRIENTES DE ARRANQUE
ALTITUD
PAR VELOCIDAD norma IEC 34 - 12
EFICIENCIA ( STANDART y ALTA EFICIENCIA ).
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HM INGENIEROS S.R.L.
FIN DE LA PRIMERA PARTE
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