Tipos de Excitación en Generadores y Motores de Corriente Directa


En máquinas de corriente directa tienen diferentes características de repuesta según su forma de excitación, por cual se hace una clasificación tanto de los generadores como de los motores. La cual se ve en la siguiente tabla.

Máquina de corriente directa
Tipo de excitación
Generador de C.D.
Con excitación independiente
Con excitación en derivación
Con excitación en serie
Con excitación compuesta¨:
                  *Acumulativa
                  *Diferencial

Motores de C.D
Con excitación independiente
Con excitación en derivación
Con excitación en serie
Con excitación compuesta¨:
                  *Acumulativa
                  *Diferencial


Como se observa en la tabla la calificación de tipos de excitación es la misma para los motores y los generadores. Sin embargo, es necesario analizar cada uno de los casos.

Generador con excitación independiente
Es un generador fabricado para excitarse en derivación, pero se trabaja con la excitación alimentada por una fuente independiente. Como se muestra en el siguiente esquema:
Las ecuaciones que constituyen a este tipo de excitación para el generador son las siguientes:

Generador con excitación en derivación

En esta configuración, el embobinado de excitación se conecta en paralelo con la armadura, alimentándose de la propia energía generada.

Las ecuaciones que constituyen a este tipo de excitación son las mismas que en el anterior caso, pero como la excitación se va alimentar del voltaje del generador, se agrega una quinta ecuación:
Generador con excitación en serie
En esta excitación las corrientes de excitación y de armadura son la misma y única corriente.
Las cuatro ecuaciones básicas son corriente única son:


Generador con excitación compuesta
Este tipo de generador tiene un campo principal en derivación y un campo auxiliar en serie.


Este tipo de generador se basa de las cuatro ecuaciones básicas.



Motor con excitación independiente
El motor es el mismo que se diseña para excitarse por fabricación, pero en esta modalidad se una fuente de pequeña capacidad y voltaje constante para suministrar una corriente de excitación constante, y una fuente de la capacidad de la armadura y de voltaje controlado para alimentar a esta otra parte. La fuente puede ser otro tipo de fuente C.D.


Para las ecuaciones se considera que el motor trabaja con corriente de excitación constante, se puede definir una constante de excitación:
Por lo cual las cuatro ecuaciones nos quedan de la siguiente manera:

Motor con excitación con derivación.

En esta configuración la excitación del motor queda en paralelo con la armadura y con la fuente. La necesidad de mantener la corriente de excitación impide que se le pueda aplicar voltaje variable. La fuente debe ser de voltaje constante. 
Las ecuaciones que lo constituyen son las cuatro ecuaciones básicas.

Motor en excitación en serie.

En esta configuración se aprecia que la corriente de excitación es la misma corriente de armadura y además la única, de manera similar a como ocurre en el generador de este tipo.
Ya que la corriente es la misma las cuatro ecuaciones básicas quedan de la siguiente manera.

Motor con excitación compuesta

Este tipo de motor tiene un campo principal en derivación y un campo auxiliar en serie.


Para efecto de análisis, se usan las cuatro ecuaciones básicas.

Fuente:

PÉREZ AMADOR, B. V. Generadores, Motores y Transformadores Eléctricos México Facultad de Ingeniería, 1994. 

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