Clasificación de Las Maquinas Eléctricas

 

 

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESIME UNIDAD AZCAPOTZALCO CUADRO COMPARATIVO MATERIA: MAQUINAS ELECTRICAS PROF: MARTINEZ GARCIA ROLANDO GABRIEL INTEGRANTES: GONZALEZ VELAZQUEZ JONATHAN MOSCO BAEZ JOSE LUIS ROJAS VERONA MARIO ALBERTO SANDOVAL JAIMES ORLANDO FABRIZIO GRUPO: 4MM6

 

Clasificación de las Maquinas Eléctricas  Nombre del Componente

Generador Eléctrico monofásico

Eléctrico trifásico

Partes de un Generador eléctrico

Esquema del Componente

Características Principales

Observaciones

Un generador monofásico es un generador sinusoidal de

Sólo contiene una sola línea que

producción, y consumo dedistribución energía eléctrica formado por dos terminales y una única corriente alterna que conduce una sola línea de 110 voltios Un generador trifásico, conocido en inglés como three-phase generator, es un generador sinuidal conformado por tres

llega (un hasta 110 volts voltaje pequeño)

corrientes monofásicas conectadasalternas en triángulo o en estrella. Una de las grandes ventajas de los generadores trifásicos es que tienen un rendimiento más elevado de los receptores, especialmente en motores. Motor : Es la parte más importante porque es la fuente de la fuerza mecánica inicial. Alternador : Es el encargado de la producción de la salida eléctrica y de entrada mecánica en los generadores eléctricos.  A su vez, alternador está formado por: Estátor: La parte fija exterior de la máquina en la que se encuentran las bobinas inducidas que producen la corriente eléctrica. El estátor se coloca

Contiene 3 líneas que a su vez pueden generar un voltaje mucho mayor al de una sola línea y llevan una línea especial a tierra.

Solamente cuando se trata de generadores eléctricos portátiles, se toma en consideración el combustible, ya que así dependerá de cuánta energía produzca.

 

 

sobre una carcasa metálica que le sirve de soporte. Rotor: Se trata del componente móvil que gira dentro del estátor y que provoca el campo magnético inductor que genera el bobinado inducido. Sistema de combustible: En función del modelo de generador eléctrico, dispondrá con una capacidad u otra, aunque la media es de una autonomía de 6 a 8 horas. Regulador de voltaje: Este elemento transforma el voltaje CA en CC. Sistemas deencarga enfriamiento y escape: Se de vigilar

que el generador eléctrico no se sobrecaliente y se emplea como vía al exterior. Sistemas de lubricación: La lubricación garantiza la fluidez y la durabilidad de las actividades del generador eléctrico. Motor Motores de Corriente Continua Serie

Se embala cuando funciona en vacío, debido a que la velocidad de un motor de corriente continua aumenta al disminuir el flujo inductor y, en el motor serie, este disminuye al aumentar la velocidad, puesto que la intensidad en el inductor es la misma que en el inducido.

Cuando el motor tiene mucha carga, el campo serie produce un campo magnético mucho mayor, lo cual permite un esfuerzo de torsión ó par mucho mayor, y

 

La potencia es casi constante a cualquier velocidad. Le afectan poco la variaciones bruscas de la tensión de alimentación, ya que un aumento de esta provoca un aumento de la intensidad y, por lo tanto, del flujo y de la fuerza contra electromotriz, estabilizándose la intensidad absorbida.  

CORRIENTE: La corriente es alta En un motor DC serie, la corriente del inducido, la corriente de campo y la corriente de línea son iguales. TORQUE: El torque es alto REGULACION: No hay regulación CONEXIÓN: La armadura va en serie con el campo. Alimentamos por los extremos de la armadura y el campo. INVERSION DE GIRO: Para realizar la inversión de giro debemos invertir la armadura, nunca el campo. RESISTENCIA: Baja

este tipo de motores desarrolla un torque muy elevado en el arranque.

 

Paralelo

El tipo de motor de corriente continua cuya velocidad no disminuye mas que ligeramente cuando el par aumenta.  Los motores de corriente continua en derivación son adecuados para aplicaciones en donde se necesita velocidad constante a cualquier ajuste del control o en los casos en que es necesario un rango apreciable de velocidades (por medio del control del campo).  El motor en derivación se utiliza en aplicaciones de velocidad constante, como en los accionamientos los generadores de paracorriente continua en los grupos motogeneradores de corriente continua  CORRIENTE: La corriente es baja TORQUE: No hay REGULACION: La regulación es buena CONEXIÓN: Conectamos la armadura en paralelo con el campo. Alimentamos por los extremos del campo o la armadura ya que los extremos de ambos corresponden al mismo punto. INVERSION DE GIRO: podemos invertir el sentido de giro en el campo y en la armadura. RESISTENCIA: La resistencia es alta. 

La velocidad del motor Shunt solo varia levemente con los cambios de carga y su fuerza de arranque, no es tan grande como en otros tipos de motores de corriente.

 

MIXTO

Provee una característica de velocidad que no es tan “dura” o

plana como la del motor del motor shunt, ni shunt, ni tan “suave” como la de un motor

serie.  serie.  Un motor compound tiene un limitado rango de debilitamiento de campo; la debilitación del campo puede resultar en exceder la máxima velocidad segura del motor sin carga.  Los motores de corriente continua compound son algunas veces utilizados donde se requiera una respuesta estable de par constante para un rango de

 

velocidades amplio. es un motor El motor compound de excitación o campo independiente con propiedades de motor serie.  El motor da un par constante por medio del campo independiente al que se suma el campo serie con un valor de carga igual que el del inducido. Cuantos más más amperios por el inducido campopasan serie se origina claro está siempre sin pasar del consumo nominal.

El motor compound tiene una velocidad bastante constante, con excelente fuerza de arrastre en cargas pesadas.

 

Motores de Corriente  Alterna Monofásico

Es un motor idéntico al motor de corriente continua con excitación en serie. Pero en corriente alterna, el funcionamiento del

Se le denomina motor universal, y es ampliamente utilizado en

motor se basa en el acoplamiento pequeños de campos magnéticos que giran electrodomésticos. al unísono. -Para que se produzca este acoplamiento, el rotor tiene unas bobinas unidas a un colector formado por delgas, en serie con las bobinas del inductor. Un par de escobillas aplican la corriente al rotor. -El mismo motor puede funcionar tanto con corriente continua como con alterna. Pero, además, puede funcionar como dínamo.

Monofásico  Asíncrono

En este tipo de motores, el estator genera un campo magnético giratorio. Para ello, se

Para que se produzca corriente que circule

dispone de dos pares bobinas perpendiculares. Una de ellas se conecta directamente a la corriente alterna, generando un campo magnético oscilante. En la otra bobina se intercala un condensador cuya misión es desfasar la corriente que llega a la bobina 90° (eléctricos) respecto a la corriente de la

libremente por el rotor, los conductores deben formar un cortocircuito, que se consigue con llamados rotores de jaula de ardilla

bobina con lo genera cual, el campo anterior, magnético que esta segunda bobina estará

 

también desfasado respecto al anterior. -El campo magnético giratorio induce una corriente en los conductores del rótor (razón por la que al rótor se le llama también  

Trifásico Síncrono

inducido) de siempre que exista Ésto una variación flujo magnético. ocurre siempre, ya que el rótor gira a menor velocidad que la velocidad de sincronismo a la que gira el campo. Y esta corriente inducida tiene los siguientes efectos: -En primer lugar, se produce una fuerza de Lorentz sobre los conductores del rótor.  Además, la propia corriente genera un campo magnético concéntrico respecto al cable que se suma al campo inductor, y entre los dos resulta una atracción magnética sobre la estructura de acero del rotor. De forma similar a los motores monofásicos, los motores trifásicos magnéticoconsiguen giratorio. un campo -El motor trifásico síncrono tiene un rotor constituido por un electroimán. -No es un motor muy corriente por la complicación que supone alimentar el inductor con corriente alterna y el inducido con corriente continua, pero su velocidad de giro es fija e igual a la de sincronismo.

 

 Las dos escobillas escobillas de alim alimentación entación d del el rótor

Trifásico Asíncrono

El funcionamiento de estos motores es totalmente análogo al de los motores monofásicos de inducción: Un campode magnético Inducción corrientegiratorio en el rotor por causa del campo que gira a mayor velocidad que el propio rotor Fuerza de Lorentz y fuerza de atracción magnética -Y el campo magnético giratorio se consigue conectando cada una de lastrifásica: bobinas a una línea de corriente El rótor o inducido suele ser de  jaula de ardilla, pero también puede ser de tipo bobinado, con la ventaja de poder regular la corriente de cortocircuito mediante potenciómetros, con lo cual se regula la velocidad de giro y el par desarrollado por el motor.

 

Motores de Propósitos Específicos  A pasos

Estos motores no contienen Los motores P-P imanes permanentes. se presentan en dos variedades, *Elc.c. estator es similarsin a embargo, un motor permanente de imán de de escobillas, y de el rotor sólo consta de hierro reluctancia laminado. variable (existen también motores *El par se produce como resultado híbridos, que son de la atracción entre las bobinas y indistinguibles de el rotor férrico. los de imán permanente *El rotor forma un circuito desde el punto de magnético con el polo del estator. *La reluctancia de un circuito magnético es el equivalente magnético a la resistencia de un circuito eléctrico.

vista del controlador).

Si el estator del motor tiene tres bobinas, conectadas *Cuando el rotor está alineado típicamente como con el estator el hueco entre en la figura (1), ambos es muy pequeño y en este con un terminal momento C, a será todas mínimo. la reluctancia está al común, las bobinas, probablemente un *La inductancia del bobinado motor P-P de también varía cuando el rotor gira. reluctancia variable. El *Cuando el rotor está fuera de la conductor común alineación, la inductancia es muy se conecta baja, y la corriente aumentará habitualmente al rápidamente. borne positivo y las bobinas son *Cuando el rotor se alinea con el alimentadas estator, la inductancia será muy siguiendo una

 

 

grande. Esta es una de las secuencia dificultades de manejar un motor consecutiva. de esta clase. Los motores P-P de imán permanente son los robótica. más usados en En estos motores se pueden encontrar grabados los siguientes datos: Voltaje, resistencia,

 A paso de imán permanente Bipolar

Estos tienen generalmente cuatro resolución. cables de salida. Necesitan ciertos trucos para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección del flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento. Esto hace que la controladora se vuelva compleja y costosa. Su uso nomas es tan común como en el caso de los de tipo unipolar.

 

 A paso de imán permanente Unipolar

 

Unipolar: Estos motores suelen tener 8, 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su conexionado interno. Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar.

 

Servomotor

Los servomotores poseen tres cables, a diferencia de los motores comunes que sólo tienen dos. Estos tres cables casi siempre tienen los mismos colores, por lo que son fácilmente

PWM: La

reconocibles. -Colores comunes de los cables de un servomotor Los colores dependerán del fabricante, pero difícilmente nos equivocaremos a la hora de reconocer los terminales del un servo. -Para posicionar un servomotor tenemos que aplicarle un pulso eléctrico, cuya duración

cuales modifican su posición de acuerdo al ancho del pulso enviado cada un cierto período que depende de cada servo motor. Esta información puede ser enviada

determinará el los ángulo de de giro del motor. Recibe pulsos entrada y ubica al motor en su nueva posición dependiendo de los pulsos recibidos.

utilizando un microprocesador como el Z80, o un microcontrolador (por ejemplo, un PIC 16F877A, 16F1827, 18F4550, etc. de la empresa Microchip), o un

Un pulso es sencillamente enviar corriente eléctrica al motor durante un tiempo determinado.

Puedo enviar un corriente

modulación por ancho de pulsos también se usa para controlar servomotores, los

durante microcontrolador durante 0,5ms 1,5ms (un (otropulso) pulsoo de hardware libre diferente). Para el pulso de 0,5ms como es arduino. el eje del motor estará en una posición y para un pulso de 1,5ms el eje del motor estará en otra posición.

 

Sin escobillas

Estos motores sin escobillas permiten que consigamos un gran rendimiento y una gran potencia a cambio de un gran consumo. Debido a esto, tenemos que utilizar baterías

Ventajas: -Mayor eficiencia (menos perdida por calor) -Mayor rendimiento

Lypo (Polímero de densidad litio), son de baterías con poca energía en comparación con otras pero con una característica única, pueden entregar muchísima potencia ya que los motores brushless necesitan del orden de 10 A a 11 v.

(mayor duración de las baterías para la misma potencia) -Menor peso para la misma potencia -Requieren menos mantenimiento al no tener escobillas -Relación velocidad/par motor es casi una constante -Mayor potencia para el mismo tamaño -Mejor disipación de calor -Rango de velocidad al no tenerelevado limitación mecánica. -Menor ruido electrónico (menos interferencias en otros circuitos) Desventajas -Mayor costo de construcción

 

-El control es mediante un circuito caro y complejo -Siempre hace falta un control electrónico para que funcione (ESC's), que a veces duplica el costo Transformador Transformadores Secos Encapsulados en Resina Epoxi

Se utilizan en interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, en lugares

Se fabrican en potencias normalizadas

donde los espaciosde reducidos y los requerimientos seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilización de transformadores refrigerados en aceite.

desde 100 hasta 2500 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz. 

Son de aplicación en grandes edificios, hospitales, industrias, minería, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Su principal característica es que son refrigerados en aire con aislamiento clase F, utilizándose resina epoxi como medio.

 

Transformador de núcleo distribuido

Tiene un núcleo central y cuatro ramas exteriores. Se denomina transformadores de distribución, generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y

Las aplicaciones típicas son para alimentar a granjas, residencias, edificios o

de67 tensiones iguales o inferiores a 000 V, tanto monofásicos como trifásicos.

almacenes públicos, talleres y centros comerciales.

 Aunque la mayoría de tales unidades están proyectadas para montaje sobre postes, algunos de los tamaños de potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen Transformador de núcleo arrollado

para montaje en estaciones o en plataformas. El núcleo consiste en una tira de hierro arrollado en forma de espiral en torno a una bobina preformada. Los transformadores se pueden refrigerar con circulación natural o forzada de aire, pero su tensión nominal viene limitada por la baja rigidez dieléctrica del aire. El aire (o el Askerol o Pyranol) sirve tanto para aislante como para refrigerante. Los transformadores se pueden refrigerar mediante circulación natural o forzada en aceite. Para aumentar la superficie disipadora del calor, se sueldan los tubos de la cubierta o se empernan radiadores a ella. Para gobernar la tensión y la fase, algunos

 

transformadores están equipados de mecanismos de tomas variables. Cuando se eleva la temperatura del transformador a causa de la carga, o gas que sesehalle dentro el delaire transformador dilata y es expulsado; cuando se enfría el transformador, se contrae el aire o gas y penetra aire del exterior que contiene oxígeno y humedad. A este efecto se le le da el nombre de respiración. La humedad y el oxígeno deterioran el sistema y ensucian el aceite. Para evitary esto, se emplea nitrógeno un respirador elimina el oxígeno y la humedad del aire que penetra. Un pequeño tanque de expansión, llamado conservador, montado sobre la cubierta del transformador, reduce mucho la superficie del aceite expuesta al gas.

 

Transformadores auto protegidos

Transformadores Rurales

El transformador incorpora componentes para protección del sistema de distribución contra sobrecargas, corto-circuitos en la red secundaria y fallas internas en el transformador, para esto

Para protección contra sobretensiones el transformador está provisto de dispositivo para

posee fusibles de tensión, alta tensión y disyuntor de baja montados internamente en el tanque, fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión.

fijación de pararrayos externos en el tanque. Características Potencia: 45 a 150KVA Alta Tensión: 15 o 24,2KV Baja Tensión: 380/220

Están diseñados para instalación monoposte en redes de electrificación suburbanas monofilares, bifilares y trifilares, de 7.6, 13.2 y 15 kV.

o 220/127V En redes trifilares se pueden utilizar transformadores trifásicos o como alternativa 3 monofásicos.

 

Transformadores Herméticos de Llenado Integral

Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, siendo muy útiles en lugares donde los espacios son reducidos. Son de aplicación en

Su principal característica es que al no llevar tanque de expansión de aceite no necesita

zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.

mantenimiento, siendo esta construcción más compacta que la tradicional. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 1000 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

Bibliografía: http://alejandrogonzalez0319.blogspot.com/2011/03/motores-de-dc.html  http://alejandrogonzalez0319.blogspot.com/2011/03/motores-de-dc.html  http://www.nichese.com/motor-c.c.html  http://www.nichese.com/motor-c.c.html  https://www.ecured.cu/Motor_serie http://www.quadruino.com/guia-2/materiales-necesarios-1/motores-brushless  http://blog.330ohms.com/2016/02/09/motores-a-pasos-unipolares-o-bipolares/ http://www.learnengineering.org/2013/08/three-phase-induction-motor-working-squirrel-cage.html http://platea.pntic.mec.es/vgonzale/cyr_0204/cyr_01/robotica/sistema/motores_p-p.htm http://www.conauto.com.ec/index.php/noticias-conauto/a-ipower-como-funciona-un-generador-electrico/