Maquinaas Electricas Principios Fundamentales

8/12/2019 Maquinaas Electricas Principios Fundamentales

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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM)

Damin Laloux, 2001

Principios Generales de lasMquinas Elctricas

Tema 4

Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 1 Damin Laloux, 2001

ndice

Definiciones

Conversin de energa en las mquinaselctricas

Clasificacin de las mquinas elctricas Elementos constructivos bsicos

Descripcin de las mquinas

Balance energtico y rendimiento

Valores nominales y placa decaractersticas


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Definiciones

mquina: (del Diccionario de la R.A.E) 2. [f.] Conjunto de aparatos combinados

para recibir cierta forma de energa ytransformarla en otra ms adecuada, opara producir un efecto determinado.

Son mquinas elctricas aquellas en lasque se produce conversin de energa

electromagntica o electromecnica.


Conversin de energa en lasmquinas elctricas

ENERGA ELECTROMAGNTICA

ENERGA MECNICA

Ley de FaradayLey de Ampre

Ley de Laplace

GENERADOR

MOTOR

TRANSFORMA

DOR

= dlHNi

)( BliF =

ENERGA ELCTRICA

dt

dNE

=


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Clasificacin de las mquinaselctricas

ESTTICAS(Transformadores)

motores generadores

(alternadores)

de alterna

motores generadores

(dinamos)

de continua

ROTATIVAS(Motores y Generadores)

MQUINAS

ELCTRICAS


Clasificacin de las mquinaselctricas (II)

de Tensin de In tensidad

de Medida o Proteccin

Transformadores Autotransformadores

Monofsicos

Transformadores Autotransformadores

Trifsicos

de Potencia

TRANSFORMADORES


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Clasificacin de las mquinaselctricas (III)

de rotor

bobinado

de jaula

Trifsicos

de

condensador

de fase partida

de espira

de sombra

Monofsicos

de Induccin

(asncronos)

Universales

de histresis

de reluctancia

Monofsicos Trifsicos

Sncronos

Motores

de rotor

liso

de polos

salientes

Monofsicos

de rotor

liso

de polos

salientes

Trifsicos

Generadores(Alternadores)

MQUINAS ROTATIVAS DE ALTERNA


Clasificacin de las mquinaselctricas (IV)

de excitacin

shunt

de excitacin serie

de excitacin

compound

de excitacin

independiente

Generadores(Dinamos)

Motores

de excitacin

shunt

de excitacin

serie

de excitacin

compound

de excitacin

independiente

MQUINAS ROTATIVAS DE CONTINUA


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Elementos constructivos bsicos

El Hierro: uno o dos ncleo(s) de

material ferromagntico laminado queconstituye(n) el circuito magntico.

El Cobre: al menos dos devanados dematerial conductor arrollados alrededordel ncleo: Devanado inductor

Devanado inducido


Transformadores monofsicos

Acorazado De columnas

Fuente: Fraile, 92


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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 10 Dam in Laloux, 2001

Transformadores trifsicos

Ncleo de un

transformador

trifsico de tres

columnas

Fuente: Fraile, 92


Mquinas asncronas(de induccin)

Rotor

EstatorFuente: Fraile, 92


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Mquinas sncronas

Rotor de polos salientes Rotor cilndricoFuente: Fraile, 92


Mquina de continua

CulataNcleo polar

Cabeza polar

Inducido (rotor)

Polo auxiliar

Escobilla

Pie

Arrollamiento

inductor

Arrollamiento

del inducidoArrollamiento

del polo auxiliar

Colector

de delgas

Fuente: Fraile, 92


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Motor de induccin con rotorde jaula de ardilla


Motor de induccin con rotorbobinado


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Balance energtico: Prdidas

Prdidas en el cobre:

Prdidas en el hierro:

Por histresis:

Por corrientesde Foucault:

Prdidas mecnicas: Por rozamiento:

Por ventilacin:

=j

2jjCu IRP

2FeFe UkP =

2Mhhist BfkP =

2M

2FF BfkP =

kP rroz =

33vvent

22vvent kPbienokP ==


Rendimiento

Rendimiento de una mquina elctrica:(igual que para cualquier otro sistema)

Se suele dar en porcentaje

entrada

salida

prdidastil

til

P

P

PP

P

totalPotencia

tilPotencia=

+==


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Valores nominales

Son los valores asignados a las distintas

magnitudes en el diseo.

Suelen estar relacionados con valoresmximos.

Si no, son indicativos de los valores quetoman las magnitudes correspondientes.

Definen el punto de funcionamientonormalde la mquina.


Placa de caractersticas

En ella aparecen los valores nominales: Tensin(es) nominal(es): UN, o UN1/ UN2

Potencia nominal: SNo PN Frecuencia nominal: fN Intensidad nominal, si es necesario: IN Velocidad nominal: nN Factor de potencia nominal: cos N Rendimiento nominal: N


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Placa de caractersticas (II)

Tambin se aade informacin adicional:

Fabricante, modelo, n de serie; Modo de refrigeracin (IC XxxXxx);

Grado de proteccin (IPxx);

Clase de aislamiento (Y, A, B, C, H...);

Clase de servicio: Ininterrumpido,

Intermitente,

Temporal, etc...


Tensin nominal

Est relacionada con el nivel de

aislamiento de la mquina y/o la

intensidad o el flujo del campomagntico. ( valor mximo)

Es la tensin de la red de conexin.

En trifsica se trata de la tensin

compuesta.


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Intensidad nominal

Relacionada con el calentamiento

de la mquina y la seccin de losconductores. ( valor mximo)

Indica la cargamxima soportable.

Superarla implica sobrecalentarlamquina, y dependiendo del tiempo...

Superarla mucho puede suponer

esfuerzosdinmicosdestructivos.


Potencia (aparente) nominal

Es bastante comn proporcionar lapotencia nominal junto con la tensin

nominal en lugar de la intensidadnominal.

En monofsica:

En trifsica:

NNN IUS =

NNN IU3S =


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Potencia (activa) nominal

En los motores, la potencia nominal es

la potenciamecnicaen el ejecuandoel motor est a plena carga. ( valormximo)

Superarla implica sobrecalentar elmotor al consumir ms corriente.

Se suele dar en kW o en CV.

1 CV 736 W

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