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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
8/12/2019 Maquinaas Electricas Principios Fundamentales
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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 2 Damin Laloux, 2001
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.
Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 3 Damin Laloux, 2001
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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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 4 Damin Laloux, 2001
Clasificacin de las mquinaselctricas
ESTTICAS(Transformadores)
motores generadores
(alternadores)
de alterna
motores generadores
(dinamos)
de continua
ROTATIVAS(Motores y Generadores)
MQUINAS
ELCTRICAS
Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 5 Damin Laloux, 2001
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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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 6 Damin Laloux, 2001
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
Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 7 Damin Laloux, 2001
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
8/12/2019 Maquinaas Electricas Principios Fundamentales
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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 8 Damin Laloux, 2001
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
Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 9 Damin Laloux, 2001
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
Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 11 Dam in Laloux, 2001
Mquinas asncronas(de induccin)
Rotor
EstatorFuente: Fraile, 92
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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 12 Dam in Laloux, 2001
Mquinas sncronas
Rotor de polos salientes Rotor cilndricoFuente: Fraile, 92
Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 13 Dam in Laloux, 2001
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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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 14 Dam in Laloux, 2001
Motor de induccin con rotorde jaula de ardilla
Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 15 Dam in Laloux, 2001
Motor de induccin con rotorbobinado
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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 16 Dam in Laloux, 2001
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 ==
Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 17 Dam in Laloux, 2001
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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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 18 Dam in Laloux, 2001
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.
Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 19 Dam in Laloux, 2001
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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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 20 Dam in Laloux, 2001
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...
Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 21 Dam in Laloux, 2001
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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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 22 Dam in Laloux, 2001
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.
Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 23 Dam in Laloux, 2001
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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Fundamentos de Tecnologa Elctrica (2 ITIM) T4 - 24 Dam in Laloux, 2001
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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