jueves, 10 de septiembre de 2015

Partes de la máquina eléctrica de CD


Esta máquina eléctrica puede funcionar tanto como con un régimen de generador y en el régimen de motor en los devanados de inducidos dela máquina, al girar el rotor se inducirá una fuerza electromotriz en los conductores del núcleo al ser cruzadas por el flujo del estator




Estator.- es aquel que está constituido por una corona de material ferromagnético denominada culata o yugo en cuyo interior, van dispuestos unos salientes radiales con una expansión en su extremo, denominados polos. Estos se encuentran regularmente distribuidos y en número par. Los cuales se encuentran sujetados por tornillos a la culata. Rodeando los polos, se hallan una bobina de hilo, o pletina de cobre aislado, cuya misión es, al ser alimentadas por corriente continua, crear el campo magnético inductor de la máquina, el cual presentará alternativamente polaridades norte y sur.

  
Yugo ó carcasa.-  llamada también envolvente que sirve para proteger a la maquina y sostener las partes fijas de que consta el circuito magnético formado por partes del mismo. Para máquinas de baja y media capacidad la carcasa se fabrica de laminas de acero rolado y para maquinas de mayor capacidad se fabrican con laminación de material magnético de buena calidad con el objetivo de reducir al mínimo las pérdidas magnéticas debidas principalmente a la histéresis y a las corrientes pulsantes

Piezas polares también llamados polos.- Es la parte del circuito magnético situada entre la culata y el entrehierro, incluyendo el núcleo y la expansión polar. Para máquinas de pequeña capacidad se fabrican de una sola pieza y para máquinas de mayor capacidad se fabrican siempre de un material magnético laminado
utilizando en algunos casos laminación en forma especial para obtener en el extremo de los polos un entrehierro o espacio de aire que represente una reluctancia elevada para impedir la distorsión y la desaparición de las líneas de fuerza del campo magnético cuando se presenta en la máquina el remanente de la sección de armadura.
En la parte inferior del polo que es de la forma apropiada y con una curvatura muy aproximada a la que tiene la armadura se le llama zapata polar. La parte superior del polo hay un qué sirve para dar alojamiento a un plano que lo sujeta a la carcasa.
Núcleo.- Es la parte del circuito magnético rodeado por el devanado inductor.

Devanado inductor.- Es el conjunto de espiras destinado a producir el flujo magnético, al ser recorrido por la corriente eléctrica.

Expansión polar.- Es la parte de la pieza polar próxima al inducido y que bordea al entrehierro.
Polo auxiliar o de conmutación. Es un polo magnético suplementario, provisto o no, de devanados y destinado a mejorar la conmutación. Este suele usarse en las máquinas de mediana y gran potencia.

Campo de excitación.- Está formado por todas las bobinas que van colocados alrededor de cada polo y conectados todos en serie y a la vez en paralelo con la armadura.
El campo de excitación de un generador de corriente continua está conectado en serie con una resistencia variable que se conoce con el nombre de reóstato de excitación y sirve para inducir un campo magnético que reforzará y multiplicará muchas veces el valor del magnetismo remanente de la máquina para que al tener este mayor flujo magnético pueda inducir una fuerza electromotriz inducida mayor.

Culata.- Es una pieza de material ferromagnético, no rodeada por devanados, y destinada a unir los polos de la máquina

Base.- La base es el elemento en donde se soporta toda la fuerza mecánica de operación de la máquina, puede ser de dos tipos:

a) Base frontal.
b) Base lateral.

Tapas.- Las tapas del generador son colocadas y aseguradas al estator por medio de pernos colocados a ambos extremos del mismo y contienen el alojamiento para
los cojinetes del eje al rotor o armadura. Las tapas pueden ser del tipo conocido con el nombre de araña y pueden ser cerradas o abiertas según el generador se construya para uso general o para prueba de polvo o de explosión.
Las tapas que van colocadas del lado del conmutador debe tener practicada una ranura circular con sección en forma de cola de milano que sirve para alojar la base a la cual se fija el anillo y brazos portaescobillas.

Rotor ó armadura.- El rotor se construye con chapas finas de 0.3 a 0.5 mm de espesor, aisladas unas de otras por una capa de barniz o de oxido. Con ranuras en las que se introduce el devanado inducido de la máquina. Este devanado esta constituido por bobinas de hilo o de pletina de cobre convenientemente aislados, cerrado sobre sí mismo al conectar el final de la última bobina con el principio de la primera. Si se tratara de un rotor macizo, debido a la rotación y provocadas por el campo magnético, aparecerían intensas corrientes de Foucault en el hierro del rotor y esto le provocaría un aumento crucial en la temperatura; con lo cual se pondría en peligro al devanado. Para mejorar el enfriamiento del rotor, en el cuerpo del mismo se le practican hendiduras para una adecuada ventilación y en el lado anterior se pueden sujetar aspas para ventilarlo.
El rotor consta de las siguientes partes:
Eje del rotor. Se fabrica de acero, debidamente maquinado y construido a tratamiento térmico cuando se necesita ensamblar con el núcleo magnético de la armadura
Armadura.- Está formada por un núcleo magnético de laminación de acero al silicio de buena calidad magnética y la laminación tiene un espesor que puede variar desde los 15 milésimas hasta los 30 milésimas de pulgada.

Devanado inducido.- Es el devanado conectado al circuito exterior de la máquina y en el que tiene lugar la conversión principal de la energía. En la mayoría de los casos se utilizan devanados de varillas o hilos. Un lazo conductor cerrado, que comienza y termina en la parte la máquina llamada conmutador y recibe el nombre de bobina. Un lazo conductor de varillas gruesas de cobre, planas, se denomina devanado de varillas; en general, solo tienen una espira. Los lazos conductores formados con un número mayor de espiras, de alambre, reciben el nombre de devanados de hilo.

Bobinas del rotor
En las máquinas de corriente directa reales existen varias maneras en las que podemos conectar las espiras en el rotor (también conocido como inducido o armadura) a sus segmentos del conmutador. Estos diferentes tipos de conexiones afectan el número de caminos de corriente paralelos que existen en el rotor, el voltaje de salida del rotor y el número y posición de las escobillas montadas sobre los segmentos del conmutador.
Sin importar la manera en que se encuentren conectados los devanados a los segmentos del conmutador. La mayoría de los devanados del rotor están constituidos por bobinas preformadas en forma de diamante insertadas en las ranuras del rotor como una sola unidad. Cada bobina está hecha con un número de vueltas (espiras) de alambre y cada una está envuelta con cinta y se encuentra aislada de las otras y la ranura del rotor. A cada lado de una vuelta se le llama conductor. El número de conductores presentes en el inducido de una máquina está dado por
Normalmente una bobina abarca 180 grados eléctricos. Por esta razón cuando un lado está debajo del centro de cierto polo magnético, el otro lado se encuentra debajo del centro del polo magnético con polaridad opuesta. Los polos físicos pueden no encontrarse a 180 grados mecánicos el uno del otro, pero el campo magnético invierte por completo su polaridad cuando pasa por debajo de un polo al siguiente. La relación entre el ángulo eléctrico y el ángulo mecánico en cualquier máquina está dada por
Si la bobina abarca 180 grados eléctricos, los voltajes en los conductores en cualquier lado de la bobina serán exactamente iguales en magnitud y opuestos en dirección en todo momento. Este tipo de bobina se llama bobina de paso diametral.
Por último, los devanados del inducido se clasifican de acuerdo con la secuencia de sus conexiones con los segmentos del conmutador. Existen dos secuencias básicas de conexiones de devanados del inducido: devanados imbricados y devanados ondulados. Hay un tercer tipo de devanado el cual recibe el nombre de devanado de pata de rana, este tipo de devanado combina los devanados imbricados y ondulados en un solo rotor.

Conmutador.- Es el conjunto de las láminas conductoras construidas con segmentos de cobre electrolítico que reciben el nombre de “delgas”, aisladas al eje y unas de otras, pero conectadas a las secciones de corriente continua del devanado y sobre las cuales frotan las escobillas. El conmutador va colocado a una determinada distancia del núcleo magnético de la armadura y el extremo de la delga queda del lado del núcleo lleva una ranura en la cual se alojan las terminales de las bobinas y posteriormente se fijan con soldadura.

Escobillas.- La función de la escobillas es conducir las corrientes desde el conmutador hacia el circuito externo generalmente se fabrican de carbono y para generadores que operan con muy bajo voltaje se fabrican de cobre en algunos casos de aleaciones de carbono y cobre. Las escobillas van colocadas en unos alojamientos metálicos que van fijos al brazo porta escobillas y al anillo que lo sostiene.

Entrehierro.- Es el espacio comprendido entre las expansiones polares y el inducido, suelen ser normalmente de 1 a 3 mm, lo imprescindible para evitar el rozamiento entre la parte fija y la móvil.

Cojinetes.- También conocidos como rodamientos, contribuyen a la óptima operación de las partes giratorias de la máquina. Se utilizan para sostener y fijar ejes mecánicos, y para reducir la fricción, lo que contribuye a lograr que se consuma menos potencia
Los cojinetes se pueden dividir en dos clases:

 a) Cojinetes de deslizamiento. Operan en base al principio de la película de aceite, esto es, que existe una delgada capa de lubricante entre la barra del eje y la superficie de apoyo.
 b) Cojinetes de rodamiento. Se utilizan con preferencia en vez de los cojinetes de deslizamiento por varias razones:

 · Tienen un menor coeficiente de fricción, especialmente en el arranque.
 · Son compactos en su diseño.
 · Tienen una alta precisión de operación.
 · No se desgastan tanto como los cojinetes de tipo deslizante.
 · Se remplazan fácilmente debido a sus tamaños estándares.

Caja de conexiones.- Por lo general, en la mayoría de los casos las máquinas eléctricas cuentan con caja de conexiones. La caja de conexiones es un elemento que protege a los conductores que alimentan al motor o que salen del generador, resguardándolos de la operación mecánica del mismo, y contra cualquier elemento que pudiera dañarlos.

Carcasa.- La carcasa es la parte que protege y cubre al estator y al rotor, el material empleado para su fabricación depende del tipo de máquina, de su diseño y su aplicación.
Podemos clasificarla de la siguiente forma:

 a) Totalmente cerrada.
 b) Abierta.
 c) A prueba de goteo.
 d) A prueba de explosiones.
 e) De tipo sumergible.


Placa de características. La máquina eléctrica de corriente directa al igual que cualquier máquina eléctrica debe llevar una placa de características que irá alojada de tal modo que sus datos puedan leerse incluso cuando se encuentren en servicio. Los datos más importantes son: nombre del fabricante, tipo, número y potencia de la máquina

No hay comentarios:

Publicar un comentario