Problema 1.2, 1.3 y Ejercicio Propuesto sobre Excitación

Problema 1.2 ¿Qué es un embobinado de campo y un embobinado de armadura? A veces se les llama también inductor e inducido ¿cuál será cada uno?

El embobinado de campo es aquel que es colocado en el estator. También es denominado inductor. Dicho embobinado o devanado es aquel que potencializa el campo magnético producido por las piezas polares en el estator, en donde se produce el campo principal.

Por otro lado el embobinado de armadura es aquel que se encuentra en el rotor. Es denominado también como embobinado del inducido. Los extremos de las bobinas están conectadas a unas láminas de cobre, llamadas delgas, dispuestas en la periferia de un cilindro aislante, llamado colector, que se encarga de conectar las bobinas con el circuito exterior de la máquina mediante unas escobillas de carbón estáticas que rozan sobre las delgas.

Problema 1.3 En la descripción de la máquina se analizó cómo el conmutador rectifica la f.e.m. inducida. Explicar cómo el mismo conmutador alterna la C.D. aplicada en la modalidad de motor.

La función del colector/conmutador es permitir el cambio constante de polaridad de la corriente en la bobina del electroimán del rotor para que sus polos cambien constantemente. Este cambio ocurre cada vez que el electroimán gira media vuelta y pasa por la zona neutral, momento en que sus polos cambian para que se pueda mantener el rechazo que proporciona el imán permanente. Esto permitirá que el electroimán del rotor se mantenga girando constantemente durante todo el tiempo que la batería o fuente de fuerza electromotriz (F.E.M.) se mantenga conectada al circuito del motor, suministrándole corriente eléctrica.

En la figura se observa entonces que la espira al estar conectada al conmutador como se ve, ésta adquirirá polos magnéticos coincidentes con las piezas polares. En consecuencia la espira será movida por fuerzas repulsoras (en verde) en el sentido de giro que se muestra. Posteriormente, la espira alcanzará una posición coincidente al plano neutro y será desenergizada puesto que sus terminales no coinciden con el conmutador pero por inercia seguirá girando hasta alcanzar una nueva posición en que de nueva cuenta sus terminales cerrarán el circuito con el colector, formándose un nuevo campo magnético que será repelido por el campo principal.

Ejercicio 1.2. Las características de un generador de C.D. son:

250 V

40 A

1500 RPM

En prueba de laboratorio se obtuvieron:

Curva de saturación en vacío:

Resistencia de armadura:

Resistencia del campo derivado:

Par de pérdidas rotacionales:

Se gira a su velocidad nominal y se excita en forma independiente.

a) Si se ajusta en vacío a su voltaje nominal, ¿cuál será su corriente de excitación?

b) Después de ajustado en vacío a voltaje nominal, ¿cuál será su voltaje al circular la corriente de plena carga?

c) Sabiendo que este generador no tiene distorsión por reacción de armadura, trazar su curva de regulación de voltaje y calcular su porciento de regulación.

d) Si ahora se ajusta al 50% de su voltaje nominal en vacío, calcular su corriente de excitación y su voltaje al darle corriente de plena carga a la armadura.

e) Calcular la potencia en HP del motor que se requiere para impulsar este generador