Fundamentos de Máquinas Eléctricas: Generadores y Motores
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Máquinas Eléctricas
Las máquinas eléctricas son generadores (antiguamente llamados dinamos) y motores eléctricos que se emplean para transformar un tipo de energía en otro, como rige el principio de conservación de la energía.
Generadores (Dínamos)
Un generador, o dinamo, es un generador eléctrico que transforma energía mecánica en energía eléctrica.
Motores Eléctricos
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma la energía eléctrica en energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus devanados (bobinas).
Producción de Energía en un Generador de Corriente Continua (C.C.)
La tensión alterna (C.A.) que se origina al girar la espira se rectifica de modo que en el circuito se presente una tensión continua (C.C.). Esto se hace partiendo los dos anillos en dos mitades. Mediante estos semi-anillos se cambia el sentido de la tensión cuando la espira pasa por la posición horizontal. Si a las escobillas se les conecta un receptor, por el circuito externo circulará una C.C. y por la espira conductora una C.A. Este conmutador de corriente se llama colector y está formado por un anillo dividido en segmentos aislados entre sí, que se conectan al principio y al final de la espira conductora.
Excitación Independiente
La excitación independiente ocurre cuando la energía necesaria para la excitación se toma de una fuente externa.
Autoexcitación
En la autoexcitación, la energía necesaria para la excitación se toma del mismo generador.
Magnetismo Remanente
El magnetismo remanente (que produce el campo remanente) es el magnetismo residual que conserva un electroimán después de desconectar la corriente.
Producción de Energía en un Generador de Corriente Alterna (C.A.)
Se hace girar un campo magnético y se deja en reposo la parte de la máquina en la que se induce la corriente alterna. Esta se extrae de las bobinas fijas del estator y no de las escobillas del rotor. La corriente se produce en los núcleos de hierro que están en reposo y se encuentran distribuidos en la parte inferior del estator para que la corriente y la tensión tengan su forma senoidal. Se utilizan electroimanes a los que hay que suministrarles una corriente de excitación pequeña. Los polos de estos electroimanes se encuentran en la parte inferior de la máquina, en el rotor.
Producción de Energía en un Generador Trifásico
No son muy frecuentes. Se disponen tres devanados iguales en el estator de tal manera que queden desplazados entre sí 120°. Durante una vuelta del rotor, los polos N y S pasan a los devanados 1, 2 y 3. Por ello se habla de un campo magnético giratorio. En cada devanado, durante este proceso, se genera una tensión alterna monofásica. Cuando se aplican las tres tensiones a tres resistencias, circulan tres corrientes que están desplazadas en fase de 120°. Al conjunto de corrientes conectadas a las resistencias se le llama Sistema de corrientes Trifásicas.