Colector De Delgas Quinde 225e55

UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA ELECTRONICA

ALUMNOS: Patricio Buele. Jose Quinde. Colector de Delgas  Introducción. La mayoría las máquinas de corriente continua son semejantes a las máquinas de corriente alterna debido a que en su interior tienen corrientes y voltajes de corriente alterna, y tienen corriente continua en su circuito exterior debido a un mecanismo que convierte los voltajes internos de corriente alterna en voltajes corriente continua en los terminales; este mecanismo es conocido como colector de delgas, y por ello las máquinas de corriente continua se conocen también como máquinas con colector. El colector de delgas esta compuesto por un conjunto de láminas de cobre conocidas como delgas, aisladas entre sí por una capa de mica y gira con el rotor. Cada delga está unida eléctricamente al punto de conexión de dos bobinas del devanado inducido, de tal forma que habrá tantas delgas como bobinas simples posea el devanado.  Reacción Del Inducido. Cuando la dinamo esta en carga el flujo del inductor se distorsiona debido al flujo magnético creado por la corriente del inducido, el cual es perpendicular al flujo magnético principal creado por los polos inductores. Aunque aparentemente el flujo principal no varía, pues se reduce en los cuernos de entrada pero aumenta en los cuernos de salida, en realidad el flujo principal disminuye pues la distorsión del mismo aumenta su recorrido, es decir su reluctancia magnética, se crea saturación de los cuernos polares y además aumenta las fugas magnéticas, y disminuyendo por lo tanto la fem en carga Ec respecto a la fem en vacio Ev. Este fenómeno se lo conoce como reacción magnética del inducido.

Si hacemos una representación gráfica del campo magnético en función del ángulo:

A consecuencia de la reacción del inducido la línea neutra (línea que une los conductores que no producen fem) en carga, adelanta respecto del sentido de giro un ángulo , tomada como referencia la línea neutra en vacío:

 Problemas De La Reacción Del Inducido.    

Disminuye de la f.e.m en carga Ec. Disminuye indirectamente el rendimiento en lo que se ha de aumentar la corriente de excitación para compensar el efecto anterior en el cual aumenta las Pj del estator haciéndole que disminuya el rendimiento. Crea peligro de chispas en el colector. Aumenta las dificultades para realizar una buena conmutación.

 Disminución De La Reacción Del Inducido.  

Reducir la deformación de la curva de inducción en el entrehierro. Combatir la reacción transversal mediante flujos opuestos (arrollamiento de compensación). Que se emplean arrollamiento de compensación dispuestos en ranuras colocadas en las piezas polares, y conectados en serie con el arrollamiento del inducido.

 Conmutación La conmutación es el conjunto de fenómenos que acompañan a la inversión del sentido de la corriente en la sección cortocircuitada por una escobilla. Durante el tiempo t en que la sección esta cortocircuitada, es decir, mientras sus conductores activos franquean la línea neutra, dicha sección se crean dos f.e.m: 

Una f.e.m de autoinducción

Variando la corriente i en el tiempo t. 

Una f.e.m de inducción

Donde φa es el flujo transversal del inducido cortado por lazos conductores activos en el tiempo t. Esta f.e.m se suma a la anterior pues el sentido del flujo transversal es el mismo que el del polo que procede el conductor que fue descrito anteriormente. Estas dos f.e.m tienen un efecto desfavorable. Sin ellas, el reparto de las corrientes Ia e Ib que circulan entre las delgas correspondientes a las escobillas, se realizarían según las conductancias de las derivaciones, de forma lineal, pero debido a estos dos f.e.m, el reparto no es lineal generando chispas.

Procesos de conmutación

Efectos:  

Arco eléctrico proporcional a la corriente de inducido. Deterioro de las delgas y escobillas.

Solución: 

polos de conmutación o polos intermedios.



Producen un campo que reduce a cero el campo del entrehierro en la línea neutra ⇒ corriente en la espira cortocircuitada nula ⇒ no hay arco.

Desplazamiento de las escobillas con la line neutra. Los polos de conmutación o auxiliares que anulan el flujo transversal sobre la línea neutra teórica y a demás producen en la sección de conmutación una f.e.m opuesta a . De estos dos métodos, excepto para la tensión y potencias muy bajas menores o iguales a 3kw se emplea exclusiva, entre los polos de conmutación. Si se calcula bien los polos auxiliares se puede llegar a alcanzar una conmutación correcta en todo el campo de funcionamiento normal de la maquina. En algunos casos es obligado recurrir a de más de los polos auxiliares a los devanados de compensación.

Esquema de una maquina de cc.  

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Las leyes tanto de Faraday, como la de Lentz se relacionan entre sí lo único que se diferencia entre las 2 es el sentido o la dirección del signo. Con las reglas de Fleming nos ayudan a ver las direcciones tanto del flujo como corriente y velocidad en el caso de la mano derecha y en cuanto a la de la mano izquierda nos ayuda a ver la direcciones del flujo, corriente y fuerza y son muy útiles para motores como transformadores. Con los conocimientos de estas leyes y reglas podemos introducirnos al estudio de maquinas eléctricas existente en el medio.

 Principio De Funcionamiento

Según la Ley de Lorentz, cuando un conductor por el que pasa una corriente eléctrica se sumerge en un campo magnético, el conductor sufre una fuerza perpendicular al plano formado por el campo magnético y la corriente, siguiendo la regla de la mano izquierda, con módulo

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F: Fuerza en newtons I: Intensidad que recorre el conductor en amperios l: Longitud del conductor en metros B: Densidad de campo magnético o densidad de flujo tesla

El rotor tiene varios repartidos por la periferia. A medida que gira, la corriente se activa en el conductor apropiado. Normalmente se aplica una corriente con sentido contrario en el extremo opuesto del rotor, para compensar la fuerza neta y aumentar el momento.  Principios De Generación Los dos principios de generación en que se basa el funcionamiento de cualquier máquina eléctrica rotativa son los siguientes:  

Cuando un conductor se mueve en el interior de un campo magnético cortando líneas de campo, se genera en él una fuerza electromotriz. Cuando un conductor, por el que circula una corriente, se sitúa en el interior de un campo magnético actúa sobre él una fuerza de desplazamiento.

En la figura se muestra un esquema del funcionamiento de una máquina de corriente continua.

Esquema generación de cc En ella se representa el devanado inducido como si únicamente estuviera formado por una sola espira. El campo magnético creado por el devanado inductor se simboliza por medio de un par de polos. Cada extremo de la espira está unido a una delga que gira solidariamente con ella, y la corriente sale al exterior por las escobillas.

Si al devanado inducido se le aplica una tensión exterior continua, por la espira circulará una corriente continua, lo que dará origen a la aparición de una fuerza que tiende a hacerla girar. De esta manera, la espira se comporta como una máquina de corriente continúa funcionando como motor: La energía eléctrica se convierte en mecánica. Por el contrario, si al devanado inducido se le aplica un movimiento de rotación, en los bornes de la espira aparecerá una fuerza electromotriz. En la práctica, el devanado inducido de las máquinas de corriente continua está formado por un número elevado de espiras, desfasadas espacialmente; y, por lo general, el estator dispone de más de un par de polos magnéticos.  Función Del Colector De Delgas El colector de delgas es la parte fundamental del motor eléctrico de corriente continua es mismo que es un conjunto de laminas de cobre, aisladas entre si que gira solidariamente con el rotor y están en o con las escobillas. Las delgas están conectadas eléctricamente a los bobinados del devanado inducido y por medio de ellos dicho devanado se puede conectar a la fuente de energía eléctrica del exterior. Cada delga esta unida eléctricamente al punto de conexión de dos bobinas del devanado inducido, de tal forma que habrá tantas delgas como bobinas simples posea el devanado. Al colector de delgas también se le conoce como conmutador Su principal funcionamiento es de recoger la tensión producida por el devanado inducido, transmitiéndola al circuito por medio de las escobillas también conocidas como los carbones de las maquinas eléctricas

Colector de delgas  Bibliografía [1]http://agamenon.tsc.uah.es/Asignaturas/itiei/mqe/apuntes/TME4.pdf [2]http://www.upnfm.edu.hn/bibliod/images/stories/tindustrial/libros%20de%20electricidad/Ma quinas%20electricas/Maquinas%20rotatorias.pdf [3]http://www.tuveras.com/maquinascc/dinamo/reaccion.htm