u1 presentacion examen final máquinas eléctricas (introducción - conceptos)

INGENIERA ELECTROMECNICAESCUELA DE INGENIERA Y PREVENCIN DE RIESGOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA AUSTRALUNIDAD ACADMICA CALETA OLIVIA

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2UNIDAD N 1

PRINCIPIOS GENERALES DE LAS

MQUIAS ELCTRICAS

PRINCIPIOS GENERALES DE LAS MQUINAS ELCTRICAS

Las mquinas elctricas son el resultado de

una aplicacin inteligente de los principios

del electromagnetismo y en particular de

la Ley de Induccin de Faraday. Se

caracterizan por tener circuitos elctricos y

magnticos entrelazados. En su funcin

realizan una conversin de energa de una

forma a otra (una de las cuales, la menos, es

elctrica)

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Ley de Faraday Un flujo magntico variableinduce un campo elctrico.B variable induce una fem.

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Ley de Lenz Una fem inducida produce una corriente cuyo campo

magntico se opone al cambio original en el flujo.

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Fem inducida en un conductor mvil

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Fuerza de una corriente elctrica en un campo magntico

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Generador Motor Transformador

Estator Rotor Entrehierro Sistema elctrico Devanado inductor Devanado inducido Carcasa

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: ngulo magntico: ngulo geomtricop: pares de polos


Colector de Delgas y Colector de Anillos

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Al estar las escobillas rozando losanillos colectores, se consigueque la corriente que circula por elcircuito exterior sea de la mismaforma que la que se obtiene en laespira del inducido


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Con un colector de delgas se consigue que la forma deonda que se obtiene en el circuito exterior sea diferente ala forma de onda que existe en el inducido


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Conmutador

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Devanados Arrollamiento concentrado Mquinas Sincrnicas; de C.C. y Transformadores

Arrollamiento distribuido Mquinas de C.A. y C.C.

Devanados Abiertos (C.A.) Devanados Cerrados (C.C.) delgas

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PRINCIPIOS GENERALES DE LAS MQUINAS ELCTRICAS Devanados concntricos y excntricos (C.A.) Devanados ondulados e imbricados (C.C.)

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Prdidas y calentamiento Prdidas en el cobre (por efecto Joule)

Prdidas en el hierro

Prdidas mecnicas

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PRINCIPIOS GENERALES DE LAS MQUINAS ELCTRICAS Prdidas fijas y variables

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PRINCIPIOS GENERALES DE LAS MQUINAS ELCTRICAS Regla de Montsinger: para cada incremento de 10

C de temperatura sobre el mximo recomendado, la vida del aislante se reduce a la mitad, e inversamente, una disminucin de 10 C dobla su vida til

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Rendimiento

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PRINCIPIOS GENERALES DE LAS MQUINAS ELCTRICAS ndice de Carga o Factor de Utilizacin (C)

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PRINCIPIOS GENERALES DE LAS MQUINAS ELCTRICAS Conclusiones

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Fem inducida en un devanado de una mquina elctrica Variacin flujo enlazado por arrollamientos Fem de pulsacin o de accin transformadora (ep) Fem de rotacin, velocidad o movimiento (er) Combinacin de ambas (ep y er)

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PRINCIPIOS GENERALES DE LAS MQUINAS ELCTRICAS Hiptesis: 1(t) variacin sinodal (f1; 1) 1 distribuido senoidalmente periferia entrehierro Posicin eje devanado rotor: = m*t Bobinado inducido en circuito abierto (f2; 2)

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1 Trmino: ep2 Trmino: er

Aplicacin de Ley de Hopkinson ; m= valor mximo del flujo


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Fem inducidaen el rotor

Ecuacin que relaciona las frecuenciasde los circuitos inductor e inducido conla velocidad del rotor y el nmero depolos


Inducido fijo. Flujo variable (m = 0)

Regulador de induccin monofsico (p* = /2) Transformador (p* = 0)

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Valor eficaz dela Fem


Inducido mvil. Flujo constante (1 = 0)

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MquinasSincrnicas


Clasificacin general de las M.E.

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Transformadores (n = 0) Primario / Secundario Ncleo chapas magnticas de acero al silicio V1 < V2 Elevador; V1 > V2 Reductor

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Relacin detransformacin


Mquinas sincrnicas (n 0) Inductor C.C. (devanado excitacin) en rotor Inducido trifsico en estator Generador Motor (vel. fija) problemas arranque prdida sincronismo

Regulador f.d.p

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Mquinas de C.C (n 0) Inductor C.C. (devanado excitacin) en estator Accin rectificadora (colector) Generador = Dnamo Motor vel. giro fcilmente regulable vel. variable Conmutatriz = Convertidor sincrnico

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Mquinas asincrnicas o de induccin (n 0)

Devanado inductor en estator (C.A.) f1 > CV devanado inductor trifsico

Devanado inducido rotor bobinado para el mismo nmero de polos Jaula de ardilla Restato de arranque

Motor Generador Convertidos de frec.

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Motores Universales (n 0)

Devanado inductor en estator (C.A. mono) Inducido en rotor colector de delgas Devanados rotor y estator en serie Aparatos electrodomsticos Adaptacin a funcionamiento con C.C. o C.A.

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BIBLIOGRAFA Libros:

1) Autores: A. E. Fitzgerald; Charles Kingsley Jr.; Stephen D. Umans. Ttulo: Mquinas Elctricas (6 Ed.). Editorial: Mc Graw Hill.

2) Autor: Javier Sanz Feito. Ttulo: Mquinas Elctricas (1 Ed.). Lugar y fecha de edicin: Madrid (Espaa) 2002. Editorial: Pearson Educacin. ISBN: 84-205-3391-2.

3) Autor: Jess Fraile Mora. Ttulo: Mquinas Elctricas (5 Ed.). Lugar y fecha de edicin: Madrid (Espaa) 2003. Editorial: Mc Graw Hill. ISBN: 84-481-3913-5

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