Tabla de contenido
Estructura, clasificación y aplicación de la máquina DC.
Según los proveedores, las máquinas eléctricas se dividen en dos tipos. Máquinas de CA y CC. Por ejemplo, motores de CC, generadores de CC, etc.
¿Qué es una máquina de CC?
Una máquina de CC es un dispositivo electromecánico que se utiliza para convertir energía eléctrica en energía mecánica y viceversa.
Una máquina de CC utilizada para convertir energía eléctrica en energía mecánica, conocida como motor de CC. y Una máquina de CC utilizada para convertir energía mecánica en energía eléctrica, también conocida como generador de CC.La misma máquina puede ser utilizada como motor o generador. La estructura del motor de CC y el generador de CC es la misma.
Funcionamiento de una máquina DC
de Principio de funcionamiento y funcionamiento de la máquina DC. Se basa en el efecto cuando una bobina conductora que transporta corriente está en un campo magnético, lo que produce una fuerza mecánica conocida como par que hace girar la bobina conductora dentro del campo magnético. La dirección de este par generado es mano izquierda de Fleming Reglas (pulgar es poder). La fuerza generada se puede calcular de la siguiente manera.
F = BIL
dónde:
- F = magnitud de la fuerza generada
- B = densidad de flujo magnético
- yo = ahora
- L = longitud del conductor
Fabricación de máquina DC
Una máquina de CC consta de yugos, polos, zapatas polares, núcleos de inducido, devanados de campo, devanados de inducido, conmutadores, escobillas, ejes y cojinetes. Expliquemos cada parte en detalle en la aplicación.
Un yugo también se llama marco. Cubre el interior de la máquina. El yugo está construido con un material magnético de baja reluctancia, como hierro o acero al silicio. El yugo está hecho de hierro porque el hierro es generalmente un material más rentable que el acero.
Los yugos se utilizan para proteger mecánicamente las máquinas. Un segundo uso del yugo es proporcionar un camino de baja reluctancia para el flujo magnético. Entonces, el flujo magnético completa un camino a través del yugo.
Los devanados de campo están dispuestos en polos. Cuando la corriente pasa a través del devanado de campo, crea un campo electromagnético y actúa como un electroimán. La zapata polar distribuye el flujo magnético por toda la máquina.
Los polos y las zapatas de los polos están laminados para reducir las pérdidas por corrientes parásitas. Para máquinas pequeñas, no es necesario laminar los postes. Fabricado en acero fundido fino.
Los polos proporcionan alojamiento para los devanados de campo y se utilizan para generar flujo magnético dentro de la máquina. Las zapatas polares se utilizan para sostener el devanado de campo y evitar que se deslice fuera del polo.
Es un devanado enrollado alrededor de los polos llamado devanado de campo. Utilice una fuente de CC externa o una salida de máquina para excitar los devanados de campo.
Fabricado en cobre y aluminio. La mayoría de las veces, los devanados están hechos de cobre, pero se usa aluminio debido a consideraciones de costo.
Cuando una corriente continua pasa a través de una bobina, crea un campo electromagnético (CEM). Y magnetiza los polos, produciendo flujo magnético.El flujo magnético producido por los polos es directamente proporcional a la corriente de campo. El flujo magnético también es suficiente para cruzar el entrehierro entre la armadura y la zapata polar.
El núcleo del inducido es cilíndrico y está conectado con un eje y una chaveta. Es la parte giratoria de una máquina de corriente continua.
El núcleo del inducido consta de un gran número de ranuras en la circunferencia exterior. Construidos con materiales de baja resistencia y alta permeabilidad magnética, como hierro fundido y acero fundido. La corriente de Foucault se reduce laminando el núcleo del inducido.
Se proporciona un orificio en el núcleo del inducido para permitir que escape el calor de la máquina. Las ranuras del inducido se utilizan para albergar los devanados del inducido.
Los devanados del inducido se colocan en ranuras en el núcleo del inducido. Hecho de cobre. El devanado del inducido se entrelaza con el flujo magnético e induce un flujo magnético giratorio.
Dependiendo de la conexión, hay dos tipos de bobinado.Bobinado envolvente y bobinado ondulado
En el devanado por vueltas, el conductor del inducido se divide en varios grupos de polos P. Todos los grupos de conductores están conectados en paralelo y en un grupo todos los conductores están conectados en serie.
Para devanados superpuestos, el número de caminos paralelos (A) es el mismo que el número de polos (P). Por lo tanto, el número de caminos paralelos es alto en el devanado de vueltas. Esto le permite entregar corrientes de carga más altas.
Por lo tanto, el devanado de vuelta se usa para aplicaciones de baja tensión y alta corriente.
En el devanado ondulatorio, todos los conductores están conectados en serie para formar un solo bucle. Para el devanado de ondas, el número de caminos paralelos es siempre 2, independientemente del número de polos.
Por lo tanto, el devanado de ondas permite menos caminos paralelos que el devanado de vueltas. Los devanados de onda se utilizan para máquinas de CC de baja corriente y alto voltaje.
El conmutador está unido al eje de la máquina. El conductor de la armadura está girando. Se utiliza un conmutador para conectar los conductores del inducido giratorio a un circuito externo fijo.
Convierte el par de CA generado en el inducido en un par unidireccional. Es decir, convierte el par de CA en par de CC. Entonces funciona como un rectificador.
Consiste en varios segmentos de cobre muy estirado para reducir el desgarro y el rayado. Para conectar la parte giratoria a la parte fija. Todos los segmentos están aislados entre sí por una fina capa de mica, papel o aislante de plástico.
El conmutador estaba conectado a un circuito externo a través de escobillas. Los cepillos se utilizan para transportar la corriente desde los conductores del inducido.
en la mayoría de los casos, Brocha de carbón Escobillas de electrografito para máquinas pequeñas y grandes.
Las escobillas se mantienen en la superficie del conmutador mediante resortes y tienen forma rectangular.
Un eje utilizado para transmitir potencia mecánica. Cuando una máquina se utiliza como motor de CC, la potencia mecánica se transfiere del motor a la carga. Además, el uso de la máquina como generador de CC transfiere potencia mecánica del motor principal a la máquina.
Los cojinetes se utilizan en el extremo del eje. La fricción entre las partes giratorias y estacionarias se reduce con la ayuda de cojinetes.
Los rodamientos están hechos de materiales duros como el acero al carbono. Las rebabas de tipo bola y tipo rodillo se utilizan en máquinas de corriente continua.
Clasificación de las máquinas de corriente continua
hay una diferencia Tipo de máquina de CC Serie, derivación, compuesto de derivación corto, compuesto de derivación largo, etc.
De acuerdo con la ley de campo, las máquinas de CC se clasifican de la siguiente manera:
- Máquina de CC excitada por separado
- Máquina de CC autoconmutada
Máquina de CC excitada por separado
En este tipo de máquina, el devanado de campo está eléctricamente separado del devanado de armadura. No hay conexión física entre el campo y los devanados del inducido.
En una máquina excitada por separado, el devanado de campo es alimentado por una fuente de alimentación separada.
Máquina de CC autoconmutada
En este tipo de máquina de CC, los devanados de campo y de armadura están conectados entre sí. Las características de rendimiento de la máquina dependen de la conexión de los devanados de campo e inducido.
De acuerdo con la conexión de los devanados de campo e inducido, las máquinas de CC se clasifican en:
- máquina de corriente continua de bobinado en serie
- máquina de derivación de CC
- Máquina de CC de bobinado compuesto
Máquina de la serie DC
En este tipo de máquina de CC, el devanado de campo está conectado en serie con el devanado de armadura. Debido a la conexión en serie, la corriente a plena carga (corriente de armadura) fluye desde el devanado de campo. Y esta corriente es alta.
Por lo tanto, los devanados de campo en serie están diseñados con menos vueltas de alambre grueso para reducir la resistencia.
máquina de derivación de CC
En este tipo de máquina de CC, el devanado de campo está conectado en paralelo con el devanado de armadura. Debido a la conexión en paralelo, el voltaje completo se aplica al devanado de campo. Por lo tanto, los devanados en derivación están diseñados con alta resistencia y muchas vueltas.
La corriente a través del devanado de campo es muy pequeña. Sólo el 5% de la corriente nominal del inducido.
Máquina de CC de bobinado compuesto
Este tipo de máquina de CC utiliza dos devanados de campo. Un devanado está conectado en serie y el segundo devanado está conectado en paralelo con el devanado del inducido.
Las máquinas de CC de bobinado compuesto también se dividen en dos tipos.
derivación corta
Si el devanado de campo está conectado en paralelo solo con el devanado de la armadura, la máquina se denomina máquina de CC de devanado compuesto de derivación corta.
derivación larga
Cuando el devanado de campo se conecta en paralelo con la combinación de devanados de inducido y de campo en serie, la máquina se denomina máquina de CC de devanado compuesto de derivación larga.
Aplicación de máquina DC
El consumo de energía eléctrica aumenta día a día. Por lo tanto, el uso de máquinas eléctricas también está aumentando.
Las máquinas de CC se usan comúnmente para la excitación del alternador y también se usan en muchas aplicaciones, como procesos de soldadura, accionamientos de motores de velocidad variable, procesos electrolíticos y galvánicos.
Las máquinas pequeñas de CC se utilizan como dispositivos de control, como detección de velocidad, posicionamiento y seguimiento.
Aplicación de la máquina DC como motor.
Los motores de CC se dividen en tres tipos. Motor en serie, motor en derivación, motor compuesto.
Los motores en serie se utilizan en aplicaciones donde se requiere un alto par de arranque y son posibles las variaciones de velocidad.
Ejemplos: aspiradoras, compresores de aire, grúas, sistemas de tracción, etc.
Los motores de derivación se utilizan en aplicaciones en las que no se requiere más par de arranque y funcionan a velocidad constante.
Ejemplos: transportadores, elevadores, ventiladores, tornos, máquinas de hilar, bombas centrífugas, etc.
Los motores compuestos se utilizan en aplicaciones que requieren un arranque rápido a velocidad constante.
Ejemplos: trenes de laminación, elevadores, transportadores, prensas, etc.
Aplicación de máquina DC como generador.
Los generadores de CC se clasifican en generadores de CC conmutados por separado, generadores de devanado en derivación y generadores de devanado en serie.
- Generador de CC excitado por separado
Este tipo de generador de CC se utiliza para pruebas de laboratorio. Esto se debe a que el rango de entrada de voltaje es amplio. También se utiliza para alimentar el motor de corriente continua.
Este tipo de generador se utiliza para cargar la batería y proporcionar excitación al alternador. Este tipo de generador también se utiliza con fines de iluminación.
Los generadores en serie se utilizan en locomotoras para suministrar la corriente de excitación de campo y para el frenado regenerativo. En los sistemas de distribución, se utiliza como refuerzo.
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