Unidad Didctica VIIPara ponernos en situacin

Manuel Prez, electricista del personal de mantenimiento del IES"Universidad Laboral" ha encontrado un viejo motor de CC,aparentemente en buen estado, que quiere emplear para elevar una nuevabarrera automtica, pero no sabe si puede. Para ello llama a "Chispazos yPorrazos", que alguna vez han trabajado para ellos, siempre conexcelentes resultados:Manuel: -" Mira Blanca, slo dispongo de la placa de caractersticas, queest un poco rota"

Blanca: -" No me importa, me vale "-Manuel: -" Y el par nominal me lo sabras hallar? "-Blanca: -" Por supuesto. Yo s un montn de motores de CC " -

Manuel: -" Bueno, entonces te dir que lo quiero emplear a 500 r.p.m., manteniendoel par nominal, pero no s cmo. " -Blanca: -" No te preocupes. Yo te digo cmo."-Manuel: -" Muchas gracias Blanca. Me habis vuelto a solucionar un buen problema"

Aspectos generales de las mquinas rotativasTodas las mquinas elctricas rotativas son reversibles. Pueden funcionarcomo motor o como generador. Por ese motivo muchas veces simplementese las denomina "convertidores electromecnicos".

Si la conversin es de Energa Elctrica a Energa Mecnica se dice que trabaja comoMotor.Si la conversin es de Energa Mecnica a Energa Elctrica se dice que trabaja comoGenerador, o en el caso concreto de las mquinas de CC, dinamo

As, se puede definir: generador de corriente continua (dinamo): "convertidor electromecnico rotativo

que gracias a los fenmenos de induccin y de par electromagntico transforma laenerga mecnica en energa elctrica"

motor de corriente continua: "convertidor electromecnico rotativo que gracias alos fenmenos de induccin y de par electromagntico transforma la energaelctrica en energa mecnica"

Constitucin y principio de funcionamientoAunque a continuacin veremos las caractersticas de la constitucin de lasmquinas de CC, antes conviene tener algunas ideas sobre las partes queconstituyen las mquinas elctricas rotativas, sean del tipo que sea, y de suprincipio de funcionamiento.

Normalmente una mquina rotativa suele estar formada por dos partes, una mvil llamadarotor y otra fija llamada esttor.El rotor va montado normalmente en un eje que esta apoyado sobre dos cojinetes, queestn dispuestos sobre la culata de la mquina.El estator tiene forma cilndrica, es corto en relacin a su dimetro en mquinas depequea velocidad y largo en relacin a su dimetro en mquinas de gran velocidad.El espacio que existe entre el rotor y el estator se llama entrehierro, y el campo magnticoque hay en este entrehierro es el que forma el acoplamiento entre los sistemas elctrico ymecnico.

Normalmente el rotor y el estator estn bobinados, y por estos devanados es por dondecirculan las corrientes que se suministran o se ceden a un circuito exterior, esto constituyeuna parte del sistema elctrico. Uno de los dos devanados tiene la misin de crear el flujo

en el entrehierro por eso se le llama inductor, de excitacin o de campo. Por el contrarioen el otro devanado utiliza el flujo proporcionado por el inductor que induce en lascorrientes que se cierran por el circuito exterior y que se denomina inducido. De igualforma podemos decir que el inductor se situar en el estator y el inducido en el rotor o alcontrario dependiendo del funcionamiento de la mquina. Las siguientes figuras muestra elesquema de funcionamiento de una mquina elctrica rotativa.

Constitucin de la mquina de CCEn cuanto a su constitucin fsica, la mquina de CC responde a las siguientesparticularidades diferenciales con relacin a la mquina elctrica rotativageneral.

Las distintas partes fsicas de una mquina de CC, de una manera muy genrica, sepueden enumerar:

El inductor est formado por una corona de material ferromagntico denominadaculata en cuyo interior, regularmente distribuidos y en nmero par, van dispuestosunos salientes radiales tambin de material magntico de aprox. 1 mm de espesor,

denominados ncleos polares o polos que se ensanchan en su extremo,(expansiones polares). Estos polos se atornillan directamente a la carcasa.Bobinados alrededor de los polos hay hilo de cobre aislado. Se denominadevanado inductor, porque como se ver a continuacin es el encargado decrear el campo magntico inductor de la mquina cuando sea alimentado con CC.En la mayora de las mquinas salvo si la potencia es muy pequea (

Portaescobillas, piezas metlicas que sirve para retener y presionar, con unaislante de por medio, las escobillas, (de grafito o carbn), que sirven de puenteelctrico entre las delgas del colector y el circuito de CC exterior. Son una pieza dedesgaste, por lo que habrn de ser sustituidas peridicamente.

Soportes laterales, tambin de fundicin de hierro (o chapa de hierro soldada),atornillada a la carcasa, donde se colocarn los cojinetes que alojarn el eje.

Es muy general encontrar calado sobre el eje de giro el lado opuesto al colector unventilador (de aletas planas radiales o inclinadas) para favorecer la refrigeracinde la mquina.

Entrehierro: pequeo espacio de aire existente entre el inductor y el inducido. Sunica finalidad es la de evitar posibles rozamientos entre ambos. Como secomprobar ms adelante, interesa que sea lo ms estrecho posible

En resumen, los elementos bsicos son:INDUCTOR (INDUCTOR)CulataNcleo polarExpansin polarDevanado de excitacinNcleo del polo auxiliar (o de conmutacin)Expansin del polo auxiliar (o de conmutacin)Devanado de conmutacinINDUCIDO (INDUCIDO)Ncleo del inducidoDevanado de inducidoColector de delgasEscobillasEntrehierro

El eje de los polos es llamado eje longitudinal o eje directo, en tanto que el eje queforma un ngulo de 90 elctricos con el eje directo, es llamando eje transversal.

Funcionamiento de la mquina de CCEl principio funcional de la mquina de corriente continua que acabamos de describir esten los conocidos fenmenos de induccin electromagntica basados en la ley deFaraday y de fuerza electromagntica.Los dos principios fundamentales en los que se basa cualquier mquina que transforma laenerga mecnica en energa elctrica o viceversa son los siguientes:

Cuando un conductor que se encuentra situado en el interior de un campomagntico se mueve de tal forma que corta lneas de flujo magntico, segenera en l una fuerza electromotriz (fem). (Induccin electromagntica)

Al circular corriente elctrica a travs de un conductor situado dentro de uncampo magntico, se produce una fuerza mecnica que tiende a mover elconductor en direccin perpendicular a la corriente y al campo magntico(Fuerza Electromagntica)

El primer principio nos ser til para comprender el funcionamiento de los generadores, y elsegundo el de los motores.Funcionamiento como generadorEn los generadores la velocidad viene fijada por el motor que la acciona, y por lo generales constante, siendo la tensin en bornes y la excitacin correspondiente a unadeterminada carga, las variables del problemaConsideraremos un generador elemental formado por un imn permanente en el estatorque funciona como inductor (ver los polos N y S en la figura) y una sola espira en el rotorque actuar como inducido sobre la que se ejercer una energa mecnica para hacerlagirar.El imn crear un campo magntico B en el espacio entre sus polos, como se vio en launidad 4, donde se ubica la espira, que gira dentro del campo a una velocidad m.

Si los extremos de la espira se conectan simplemente a unos anillos colectores,sobre los que rozan las escobillas, y estas se conectan a los terminales del circuitoexterior al que se le ha conectado una carga resistiva R, se puede demostrar, poraplicacin de la ley de Faraday, que se genera en la espira una f.e.m. alternasenoidal que tiene una frecuencia que es proporcional a la velocidad de giro.

e = Em sen(t)Si en vez de un imn (un par de polos), se hubiera considerado un nmero p de pares de

polos, la frecuencia de la onda senoidal obtenida se calculara como:f = (pn)/60 Hz

siendo n las vueltas por minutoY gracias a esa f.e.m. y a que la carga exterior queda conectada a travs de las escobillas,podemos entregar la corriente generada, por simple aplicacin de la ley de Ohm.

Si en vez del colector de anillos empleamos un colector de delgas, como se ve enla figura, los extremos de la espira van a parar a ese colector, cada uno a unadelga (aisladas entre s), sobre las que rozan las escobillas, que tienen unaposicin fija y a las que se les conecta el circuito exterior, la corriente que circulapor el circuito exterior tendr ahora siempre el mismo sentido, ya que aunque lafuerza electromotriz inducida en la espira es senoidal (como ocurra con el colectorde anillos), la corriente que atraviesa el circuito es unidireccional, ya que elcolector de delgas rectifica la onda de salida. Es decir, el colector de delgastransforma una corriente alterna en una continua.

El resultado obtenido en un conductor es extensivo a bobinas completas.

Es importante observar que la posicin de las escobillas no es aleatoria, sino que se debencolocar de modo que la f.e.m. sea cero en el instante que la escobilla pasa de una delga aotraLas lneas de induccin nula, distribuidas regularmente a lo largo de la corona delentrehierro, se denominan lneas neutras de la mquina.El nmero de lneas neutras coincide con el de polos.Resaltar tambin que el campo magntico permanece en reposo, mientras que es elinducido el que gira (ms adelante veremos que en las mquinas de CA es al revs: elcampo magntico gira mientas que el inducido permanece en reposo)La siguiente imagen resume todo lo anterior.

Secuencia de generacinPara ver ms claramente el proceso de rectificacin, analizaremos una vuelta completa deun generador elemental, de una sola espiraEn la siguiente figura se ha representado una vuelta completa del inducido de la mquina, yse ha colocado un voltmetro en el circuito de carga, para ver la tensin resultante en lasescobillas de la mquina, adems se representa una grfica donde se muestra la tensinen cada momento de la revolucin.

Un conductor que est situado en un polo recibir una f.e.m. que va a tener la mismapolaridad que tenga el polo que tenga a su lado, entonces al pasar la espira de laposicin 1 a la posicin 2, la f.e.m. inducida en la espira ira en el sentido delante-detrs, mientras que en la otra parte de la espira tendr un sentido detrs-delante,por eso aparece desviacin en el voltmetro en este instante que se pasa de unaescobilla a la otra. Como quiera que la escobilla siempre hace contacto con elconductor que se encuentra en un polo, la polaridad de la escobilla ser siempre lamisma, por lo cual la corriente siempre tiene carcter unidireccional. Entonces sepuede decir que un colector de delgas proporciona una forma de onda queobtenemos en el exterior es distinta de la forma de onda que se produce en elinducido.

Para obtener una corriente continua que tenga menos rizado, se aumenta el nmero dedelgas del colector, para ello tambin es necesario disponer un mismo nmero de bobinasque de delgas, por ejemplo en la figura siguiente se muestra la forma de onda que se

consigue con dos bobinas y cuatro delgas, como se puede ver se parece mas a unacorriente continua constante.

Funcionamiento como motorEn los motores la tensin es constante, al venir impuesta por la red a la que se conecta yson la velocidad y la excitacin bajo una determinada carga las incgnitas.En general, los motores de corriente continua son similares en su construccin a losgeneradores. De hecho podran describirse como generadores que funcionan al revs.Cuando la corriente pasa a travs del rotor de un motor de corriente continua, se genera unpar de fuerzas por la reaccin magntica, y el rotor gira. La accin del colector y de lasconexiones de las bobinas del campo de los motores son exactamente las mismas queusan los generadores. La revolucin del rotor induce una tensin en las bobinas de sta,opuesta en la direccin a la tensin exterior que se aplica al rotor, de ah que se conozcacomo tensin inducida o fuerza contraelectromotriz (f.c.e.m.). Cuando el motor girams rpido, la tensin inducida aumenta hasta que es casi igual a la aplicada. La corrienteentonces es pequea, y la velocidad del motor permanecer constante siempre que elmotor no est en carga y tenga que realizar otro trabajo mecnico que no sea el requeridopara mover el rotor (vaco).En carga, el rotor gira ms lentamente, reduciendo la tensin inducida y permitiendo quecircule una corriente mayor en el rotor. El motor puede as recibir ms potencia elctrica dela fuente, suministrndola y haciendo ms trabajo mecnico.Debido a que la velocidad de rotacin controla el flujo de la corriente en el rotor, debenusarse aparatos especiales para arrancar los motores de corriente continua. Cuando elrotor est parado, sta no tiene realmente resistencia, y si se aplica la tensin nominal, seproducir una gran corriente, que podra daar el conmutador y las bobinas del rotor. Elmedio normal de prevenir estos daos es el uso de una resistencia de arranque conectadaen serie al rotor, para disminuir la corriente antes de que el motor consiga desarrollar latensin inducida adecuada. Cuando el motor acelera, la resistencia se reducegradualmente, tanto de forma manual como automtica.En resumen: como consecuencia del campo creado por el inductor, y gracias a la corrienteque el circuito exterior entrega a la espira a travs de las escobillas y las delgas, se crea un

par motor que tiende a hacer girarla dentro del campo magntico del inductor, como puedeverse en la figura.Recordar: "Todo conductor de longitud l por el que circule una intensidad I, estandosometido a la accin de un campo magntico de induccin B, queda sometido a unafuerza F de valor: F = B I l" quedando determinado el sentido del giro por la regla de lamano derecha

Fuerza ElectromotrizAl aplicar una tensin de excitacin Ve de CC al inductor de la mquina, seproduce una corriente de excitacin, Ie, que a su vez produce un flujo, , quehace incidir, debido al movimiento del rotor, una fuerza electromotriz E en elinducido.

Esa f.e.m. E, al obtenerse por induccin electromagntica, depender de:1. El flujo cortado por los conductores,2. Su velocidad de giro3. El nmero de dichos conductores

Lo cual se puede expresar por la siguiente frmula:

Siendo:1. E , la f.e.m., en V.2. N , el n de conductores del inducido.3. n , la velocidad, en r.p.m..4. , el flujo por polo, en Wb.5. p, el nmero de pares de polos.6. a , los pares de circuitos del inducido.( a = 1 si el devanado es ondulado y a = p si

el devanado es imbricado)Como los trminos N, p y a son constantes para una cierta mquina, se puede expresar:

E =Kn De donde se deduce que la f.e.m. es directamente proporcional al flujo inductor y a lavelocidad de giro.

Clasificacin. Sistemas de excitacinSi bien existen mquinas de CC con imanes permanentes, lo normal es que el campomagntico, que sirve de puente el sistema elctrico y el mecnico, est creado por bobinasinductoras dispuestas en el estator alrededor de los polos principales alimentadas con CC.Segn la forma de alimentar ese devanado se puede obtener una clasificacin de lasmquinas de CC.Nota: El sentido de la corriente marcado en los esquemas siguientes se correspondecon la mquina funcionando como generador. Si funcionara como motor el sentidosera el inverso.Al aplicar una tensin de excitacin Ve de CC al inductor de la mquina, se produce unacorriente de excitacin Ie que a su vez produce un flujo que hace incidir, debido almovimiento del rotor, una fuerza electromotriz E en el inducido. Pero se puede alimentar aese devanado inductor de diferentes maneras, lo que da lugar a la clasificacin de lasmquinas de CC segn su excitacin:

Excitacin independiente: la corriente que alimenta al devanado inductor es ajenaa la propia mquina, procede de una fuente independiente externa (batera deacumuladores, un rectificador conectado a un circuito de CA o bien otro generadorde CC rotativo). En la siguiente figura se ha representado su esquema elctrico,con sus designaciones de bornes normalizadas, en color rojo.

Autoexcitacin: la corriente de excitacin (CC) procede de la propia mquina. (elcampo magntico est creado por bobinas inductoras dispuestas en el inductoralrededor de los polos principales) Segn la forma de obtener esta corrienteexisten 3 tipos diferentes de mquina de CC:

Excitacin Serie: devanado inductor en serie con el inducido Excitacin derivacin: devanado inductor conectado directamente a las

escobillas, por tanto, en paralelo con el inducido. Excitacin compuesta o mixta: devanado inductor formado por dos bobinas:

una bobina en serie con el inducido y otra en paralelo. En la mquina serie, al estar el devanado inductor conectado en serie con el

inducido, hace que toda la corriente que circula por el inducido (Ii) circule tambinpor el inductor (Ie), y tambin por la carga que se conecte a la mquina (I). Portanto:

Generador y motor: Ii = Ie = IEsto motivar que el devanado inductor de la mquina serie se construya con bobinas dehilo grueso (proporcional a la corriente total de la mquina) y pocas espiras (para que suvalor de resistencia sea pequeo y sea un devanado robusto).Se designar por Rs

En la mquina derivacin al estar el devanado inductor conectado directamente alas escobillas y por tanto elctricamente est en paralelo (o derivacin, de ah elnombre) con el inducido, la corriente de excitacin (Ie),es slo una fraccin muyreducida (del 5% al 5 por mil) de la corriente que cede el inducido(Ii), a la carga (I)y por tanto:

Generador: Ii = Ie + IMotor: I = Ie + Ii

Al ser un valor tan pequeo, requiere el devanado inductor de la mquina derivacin estconstituido por bobinas de hilo de poca seccin y muchas espiras (para que su valor deresistencia sea alto).Por regla general, en este tipo de mquinas generadoras de excitacin derivacin, secoloca una resistencia variable en serie con el inductor, con la misin de regular entreciertos lmites la corriente de excitacin. Se designar por Re

En la mquina de excitacin compuesta o mixta, donde el devanado inductor (Re)est constituido por dos bobinados distintos, se pueden hacer dos montajes:

Compuesta larga:Uno de los bobinados, de pocas espiras y gran seccin (Res), se coloca enserie con eldevanado inducido (Ri) y por tanto, estar recorrido por la misma corriente que el inducido(Ii) y el otro bobinado, (Red), se conectar en paralelo con el sistema inducido- inductorserie (Ri + Res)

Generador: Ii = Ied + IIi = I es

Motor: Ii = I - IedIi = Ies

Compuesta corta:El devanado derivacin (Red), de pequea seccin y elevado nmero de espiras seconectar en paralelo con el devanado inducido (Ri), al conectarse directamente a lasescobillas, quedando el devanado serie (Res), de pocas espiras y gran seccin, alimentadopor la corriente de carga (I)

Generador: Ii = Ied + IIes = I

Motor: Ii = Ied - IIes = I

Dado el reducido valor que en la prctica tiene la corriente de excitacin derivacin, ladiferencia funcional entre uno y otro tipo de conexin es casi inapreciable.

Identificacin de los bornesPara una mejor interpretacin de los esquemas elctricos de mquinaselctricas de CC, se ha acordado normalizar la designacin de los diferentesdevanados y sus bornes

Hasta hace poco cada borne de cada devanado era identificado por una letra determinada(como se ha representado en todas las figuras de la unidad), pero actualmente laidentificacin de los diferentes devanados de las mquinas de CC y sus bornes se hacemediante una letra identificativa seguida de un nmero correlativoLa letra identifica al devanado, mientras que los nmeros (1 y 2) identifican los bornes deese devanado.Se expresan a continuacin las ms importantes designaciones de los bornes de lasmquinas de CC, segn el mtodo antiguo y el mtodo actual, como se puede comprobaren la tabla:

Tipo de Devanado Mtodotradicional

Mtodo actual

Inducido A-B A1-A2Inductor en derivacin C-D E1-E2Inductor en serie. E-F D1-D2De polos de conmutacin ocompensador*

G-H C1-C2

Inductor de excitacin independiente J-K F1-F2Auxiliar* B1-B2

Adems los bornes generales estn designados de la siguiente forma: Polo positivo P Polo negativo N Neutro (en lneas trifilares) O

ConmutacinSe denomina conmutacin al proceso en el que, segn giran las bobinas delinducido se invierte el sentido de la corriente en ellas cuando pasa de un ladode la escobilla a otro.

Las escobillas establecen una barrera en los sentidos de la corriente que pasa por eldevanado inducido, de forma que la corriente del inducido a un lado de la escobilla tiene unsentido y en el otro lado el sentido opuesto.

Si la mquina est en reposo, evidentemente las bobinas mantendrn estos sentidos en eltiempo, pero si la mquina gira, cada vez que una bobina pase de uno a otro lado de unaescobilla se invertir en ella el sentido de la corriente.El tiempo que tarda el realizar el proceso se denomina tiempo de conmutacin.Precisando ms, sabemos que el arrollamiento inducido de una mquina de CC estconstituido por bobinas y cuando las escobillas estn sobre el colector, aquel quedadividido en una serie de circuitos derivados; cada vez que las dos delgas de los extremosde una bobina tocan simultneamente una misma escobilla, la bobina es puesta en c.c. Esjustamente durante el tiempo que la bobina est en c.c, cuando tiene lugar la conmutacino inversin obligada del sentido de la corriente que pasa por ella.Analicmoslo detenidamente con ayuda de las figuras y para ello veremos lo que le sucedea la bobina B:

En el instante 1 la corriente que entra en el inducido (Ii) a travs de la escobilla por ladelga 2 se reparte por igual (Ii/2)entre las dos bobinas en paralelo (la A y la B), nohabiendo ninguna bobina cortocircuitada. Observar el sentido de la corriente en labobina B (a derechas)

En el instante 2, segn se va desplazando el bobinado inducido sobre la lnea de lasescobillas, sta toca simultneamente los dos extremos de la bobina B (delgas 2 y 3),

quedando por tanto en cortocircuito y no circulando corriente por ella. La corriente queentra en el inducido (Ii) a travs de la escobilla y las delgas 2 y 3 se reparte por igual

(Ii/2)entre las dos bobinas adyacentes en paralelo (la A y la C),

En el instante 3, el inducido se ha desplazado hasta que la escobilla queda sobre la delga3, y la corriente que entra en el inducido (Ii) se reparte por igual (Ii/2)entre las dos bobinasen paralelo (la B y la C), no habiendo ninguna bobina cortocircuitada. Observar el sentidode la corriente en la bobina B (a izquierdas)

As se puede comprobar cmo la corriente que circulaba por una bobina a pasado dehacerlo en un sentido, a cero y a hacerlo en el sentido contrario.Este proceso ocurre en una fraccin de segundo, y por tanto esa interrupcin brusca de lacorriente provoca una chispa debido a la autoinduccin de la bobina (que ya sabemos quetienden a oponerse a la inversin de la corriente). Esas chispas provocan un desgasteacelerado de las escobillas y pueden llegar a quemar el colector de delgasEl fenmeno de la conmutacin es decisivo para el buen funcionamiento de las mquinasde corriente continua y es precisamente la causa que limita la potencia mxima admisible.

Mejoras de la conmutacinPara que se d una buena conmutacin debe haber ausencia desobrecalentamiento excesivo de las escobillas y las delgas y minimizacin delas chispas producidas. Deberemos recurrir a algn mtodo para conseguir loanterior.

Para solucionar los problemas derivados de la conmutacin, se tienen dos opciones: Colocar unos polos de conmutacin o auxiliares, entre los polos principales del

inductor, de menores dimensiones que estos, creando en las zonas deconmutacin del inducido, un campo magntico de induccin y polaridadapropiados (en los generadores, deben tener una polaridad igual a la de los polosinductores que les siguen en el sentido de giro de la maquina, y en los motoresuna polaridad opuesta) e induciendo en las bobinas cortocircuitadas una fem.Como se ve en la figura, los polos auxiliares se conectan en serie con elinducido.

Decalar (desplazar) las escobillas sobre el colector en el sentido de giro. Estoslo es vlido para mquinas de pequea potencia.

Para saber msMaxon Motor Espaa

Reaccin de inducidoComo se ha visto al explicar los sistemas de excitacin, cuando la mquina deCC funciona en vaco la fem. inducida en vaco (E0) coincide con la tensin enbornes en vaco (U0), pero cuando funcionan en carga, existe una diferenciaentre la fem. inducida (E) y la tensin en bornes (U).

Dos son las causasfundamentales de esta diferencia entre la fem inducida en carga y latensin en bornes:

1. La cada de tensin debida a la resistencia del devanado inducido y a laresistencia de contacto de las escobillas con las delgas:

2. Resistencia del inducido:

El devanado inducido est formado por un conjunto de bobinas conectadas en serie,formando uno o varios circuitos cerrados, con una resistencia hmica total que hemosdenominado resistencia del inducido (Ri). Al circular la intensidad por ellas (Ii) apareceruna cada de tensin RiIi

Resistencia de escobillas:El contacto mvil de las escobillas con las delgas del colector presenta tambin unaresistencia, que implicar asimismo una cada de tensin (que se suele considerarconstante e independiente de la intensidad). Lo denominaremos cada de tensin enescobillas y lo representaremos por 2ue.As, funcionando como generador (la corriente viene determinada por la fem. y tiene elmismo sentido que sta), se tiene que:

E = Ui + Ri Ii + 2ue ( Ui = E - (Ri Ii + 2 ue)Funcionando como motor, la fem. tender a oponerse a la tensin en bornes (fcem.)dando:

Ui = E + Ri Ii + 2ue ( E = Ui - (Ri Ii + 2 ue) Las bobinas del devanado inducido, al ser recorridas por la corriente de carga

producen una fmm (Fi), que por s sola crea un campo magntico, pero adems,conjuntamente con la fmm del inductor (Fe), modifica la forma de onda deinduccin en el entrehierro (B ( B'), como se puede apreciar en la figura, y reduceel flujo til por polo ( ( '), lo que hace que consecuentemente tambin lo haga lafem inducida (E ( E'). Este efecto es conocido como reaccin magntica delinducido o simplemente reaccin de inducido.

Para limitar la importancia de esta reaccin se pueden aplicar dos soluciones: Reducir, por diversos medios de tipo mecnico la deformacin de la curva de

induccin en el entrehierro (diseos especiales de las expansiones polares) Compensar la fmm creada transversales por una fmm igual y opuesta. Para ello se

har uso de los polos auxiliares visto en el apartado anterior, o en casosespeciales, mediante un nuevo devanado, colocado sobre en las expansiones delos polos principales, denominado devanado de compensacin.

Se llama cada de tensin total de la mquina a la diferencia E0 - U:E0 - U = (Ri + Rp)Ii + 2ue + E

Esta expresin indica que la cada de tensin resulta de la superposicin de dos efectos: lacada hmica, incluida la de las escobillas (Ri+Rp)Ii + 2ue, y la reaccin de inducido (E

Resumen de relaciones elctricas y mecnicasLa deduccin de las frmulas que rigen las mquinas elctricas rotativas de CCes sencilla a partir de las leyes de Kirchoff y los esquemas de conexiones.

En la siguiente tabla se resumen las principales relaciones elctricas y mecnicasnecesarias para el estudio analtico de las mquinas rotativas de CC, que se puedendeducir fcilmente de la figura.

GeneradoresE = K1 n

MotorE = K1 n

Independiente Ii = IIe = U' / Re'

U = E - (Ri + Rpc) Ii - 2ue

I = IiIe = U' / Re'

U = E + (Ri + Rpc) Ii + 2ueDerivacin Ii = I + Ie

Ie = U / ReU = E - (Ri + Rpc) Ii - 2ue

I = Ii + IeIe = U / Re

U = E + (Ri + Rpc) Ii + 2ue

Serie Ii = I = IeU = E - (Ri + Rpc + Re) Ii - 2ue

Ii = I = IeU = E + (Ri + Rpc + Re) Ii +

2ueCompuesta

largaIi = Ied + IIi = Ies

Ied = U / RedU = E - (Ri + Rpc + Res) Ii - 2ue

Ii = I - IedIi = Ies

Ied = U / RedU = E + (Ri + Rpc + Res) Ii +

2ueCompuesta

cortaIi = Ied + IIes = I

Ied = (U - Res I) / RedU = E - (Ri + Rpc) Ii - 2ue - Res I

Ii = Ied - IIes = I

Ied = (U + Res I) / RedU = E + (Ri + Rpc) Ii + 2ue +

Res I

Prdidas. RendimientoEn la transformacin de potencia mecnica en elctrica o viceversa, unafraccin de la potencia disponible a la entrada se convierte en calor (el principiode conservacin de la energa se debe cumplir en todo caso) y esprcticamente inutilizable a la salida, por lo que se le denomina prdidas en lamquina

El estudio de las prdidas es importante por varios motivos, el ms importante porquedeterminan el rendimiento de la mquina.

La potencia que toma el motor de la red se denomina potencia de entrada (P1) Una fraccin de esta potencia se transforma en calor por efecto Joule, en las

resistencias de los circuitos del inducido, de conmutacin y de excitacin, y porcada de tensin en las escobillas. A todo ese conjunto se le denomina prdidaselctricas o prdida sen el cobre

Otra fraccin se disipa en calor por causa de las denominadas prdidas en el hierrodel inducido (histresis y corrientes parsitas), denominadas prdidasmagnticas

Otra parte se pierde en los inevitables roces mecnicos (en las escobillas, cojinetes,resistencia del aire,...) englobadas bajo el trmino prdidas mecnicas.

A todo el conjunto de perdidas anteriores se le denomina potencia perdida (Pp) La potencia que resta es la potencia til (Pu) tambin llamada potencia de salida

(P2)P2 = P1 - Pp

Se define el rendimiento como el cociente entre la potencia de salida de una mquina y supotencia de entrada. Es un parmetro que nos mide la bondad de la mquina y tieneespecial influencia en el coste de funcionamiento o explotacin de la mquina

Generalmente el rendimiento se expresa en %:

La potencia perdida en este tipo de mquinas suele tener un valor pequeo, lo que setraduce en valores del rendimiento de estas mquinas, comprendidos entre el 75% y el95%.

Par motor: El par motor es un trmino general que se aplica a la "capacidad dedesarrollar un trabajo elctrico" que tienen las mquinas cuando los conductores del rotorson recorridos por una corriente (y por tanto funcionando como motor).En trminos fsicos se dice que el par motor desarrollado en el eje de un motor es larelacin entre la potencia til y la velocidad angular.Si expresamos la potencia en vatios y la velocidad en rad/s obtenemos el par en N m.

(Para pasar la velocidad en r.p.m. a rad/s: )

Ilustracin 1: Par motor

El par motor que desarrollan los conductores del rotor al ser recorridos por una corrientedepende, segn la ley de Laplace, del valor de dicha corriente (Ii) y del flujo desarrolladopor el campo inductor.

Siendo:1. M, el par motor, en Nm2. N, el nmero de conductores del inducido.3. , el flujo por polo, en Wb4. p, el nmero de pares de polos. (ojo!! No de polos. En algunos textos s

consideran p los polos, teniendo que aparecer entonces un 2 junto a la p)5. a, el nmero de pares de circuitos del inducido. (1 si es ondulado, p si es

imbricado)Los trminos N, p y a son constantes para cada mquina concreta, y por tanto se puedeescribir:

De donde se deduce que el par motor es proporcional a la corriente del inducido y alflujo del campo magntico inductor.Como el citado par depende del valor de la corriente del inducido, se entiende por parnominal el que se obtiene cuando esa corriente es la nominal.

Velocidad e inversin de giro: Se puede calcular la velocidad de giro de un motor deCC combinando las ecuaciones de f.e.m. y de intensidad de corriente vistas anteriormente.As:

E = K n E = VAB Ves Ri Ii

Luego sustituyendo la segunda en la primera, se tiene que:

De donde se deduce que la velocidad de giro de un motor de CC aumenta:1. Si aumenta la tensin aplicada (VAB)2. Si disminuye la corriente de inducido (Ii)3. Si disminuye el campo inductor ().

De los tres mtodos, el ms empleado, por su sencillez, es el de regular el flujo inductormediante un restato en serie con el devanado inductor, como se muestra en la figura

Ilustracin 1 Reostato regulador de la velocidadExisten dos formas de cambiar el sentido de giro de los motores de CC:

Cambiando la polaridad del inducido. Cambiando la polaridad de la excitacin.

Se suele elegir el primer mtodo por los problemas que plantea la alta inductancia de laexcitacin y por el magnetismo remanente de las piezas polares.

Curvas caractersticas. InterpretacinEs posible analizar el comportamiento de los distintos tipos de mquinas de CCestudiando una serie de grficas denominadas curvas caractersticas, dondese pueden observar sus parmetros ms importantes.

Al estudiar la excitacin de las mquinas de CC sealamos que estas se clasificaban enmquinas de excitacin independiente y mquinas autoexcitadas, subdividindose estas, asu vez, en serie, derivacin y compuesta.Parece lgico pensar que las mquinas se comportarn de manera distinta para cada unode estos modos de excitacin, y analizando ese comportamiento podremos decidir culesson sus aplicaciones ms adecuadas.Estas particularidades funcionales, as como su comportamiento en servicio son puestas demanifiesto mediante las curvas caractersticas, grficas obtenidas analizando susparmetros ms importantesAunque el anlisis funcional de la mquina de CC es independiente de si trabaja comogenerador o como motor, la naturaleza de los problemas que plantean ambosfuncionamientos es algo distinta:

En los generadores, la velocidad viene fijada por el motor que lo acciona, y por logeneral es constante, siendo la tensin en bornes y la excitacin correspondientea una determinada carga las variables del problema.

En los motores la tensin viene impuesta por la red, y son la velocidad y laexcitacin bajo una carga determinada, las variables.

Por todo lo anterior, estudiaremos por separado las curvas caractersticas de lasmquinas de CC funcionando como generador o como motor, y en ambos casos,segn su sistema de excitacin ya que se comportarn de manera muy distinta unas deotras. Se vern en el apartado siguiente, donde se explica el ensayo que hay que realizarpara obtenerlas.No obstante hay una curva que es comn a todas las mquinas de CC:

La caracterstica de "vaco", representa la variacin de la f.e.m. inducida en vacoE0, en funcin de la excitacin Ie:

E0 = f (Ie )cuando la velocidad se mantiene constante y la corriente de carga es nula.

En la parte rectilnea de la caracterstica de vaco, la mquina no est saturada, y apequeas variaciones de la corriente de excitacin (Ie), corresponden variacionesimportantes de la fem (E). Es un funcionamiento muy poco estable.En cambio, en la parte de ms all del codo, aunque el funcionamiento es muy estable, lacorriente de excitacin es muy elevada.Los mejores puntos de funcionamiento son inmediatamente despus del codo, en los quese tiene una buena estabilidad y un limitado valor de la corriente de excitacin.Si se conoce esta caracterstica para una velocidad n, se puede trazar la caractersticacorrespondiente a otra velocidad n', mayor o menor, teniendo presente que a excitacinconstante (Ie), las fems E y E' son proporcionales a las velocidades.

E/E' = n/n'

Generadores La caracterstica de mayor inters en los generadores es la denominada "exterior",

que representa la tensin en bornes en funcin de la carga de la dinamo:U = f (I)

siendo la velocidad, excitacin y posicin de las escobillas, constantes. Tambin es importante la caracterstica de "regulacin", que representa la

variacin de la corriente de excitacin en funcin de la carga:Ie = f (I)

Siendo la velocidad, la tensin en bornes y la posicin de las escobillas, constantes.

MotoresSi funcionando como generador son la caracterstica exterior y la de regulacin, (ademsde la de vaco comn a todas las mquinas), las de mayor inters, funcionando como motorconectado a una red de tensin constante, las caractersticas ms importantes son:

La caracterstica de "velocidad", curva que representa la variacin de la velocidadde giro en funcin de la corriente de inducido:

n = f (Ii) La caracterstica de "par", que representa la variacin del par en funcin de la

corriente del inducido:M = f (Ii)

La caracterstica "mecnica", llamada tambin "dinmica", que representa lavariacin del par en funcin de la velocidad:

M = f (n)Esta ltima caracterstica, la ms importante para el estudio del sistema motor-carga,puede deducirse fcilmente de las dos anteriores eliminando en ellas la corriente deinducido.Autoevaluacin:Indica cules de las siguientes expresiones es verdadero o falso:

1. (F) En las mquinas con excitacin independiente, al devanado inductor sele alimenta con la propia mquina.

2. (V) En la mquina con excitacin serie, la corriente que pasa por el inductores la misma que la que circula por el inducido.

3. (V) En lneas trifilares, es neutro se designa con la letra O.4. (F) Para una buena conmutacin es importante minimizar las chispas

producidas.5. (V) En carga, la fem del generador no coincide con la tensin en bornes.6. (F) La potencia perdida es la suma de las prdidas en el cobre y las

prdidas magnticas.7. (V) La caracterstica mecnica en los motores, tambin se denomina

dinmica.Para saber msPuedes visitar los siguientes enlaces:FAULHABER Group. MicroMoMAVILOR

EnsayosComo se dijo en el apartado anterior, para identificar el comportamiento de lasmquinas de CC hay que acudir a las curvas caractersticas, las cuales seobtienen en diversos ensayos que hay que llevar a cabo en el laboratorio demquinas elctricas.

Veremos ahora para todos los tipos de mquinas su esquema de montaje y conexionespara realizar los ensayos que permitan determinar sus curvas caractersticas, as como elprocedimiento de realizacin de dichos ensayos

Generador de excitacin independienteAl ser en estas mquinas la corriente de excitacin independiente de la tensinen bornes del inducido hace que su anlisis sea mucho ms fcil. Veremoscomo se obtiene la caracterstica exterior.

Esquema de montajePara la alimentacin de su sistema de excitacin se utiliza por lo comn, una fuente detensin continua sensiblemente constante (batera de acumuladores, red de CA con unrectificador y otro generador autoexcitado) con un restato intercalado Re, denominadorestato de excitacin o de campo, gracias al cual se puede variar la corriente deexcitacin, y consiguientemente, el flujo til en el entrehierro y por tanto E y U. (Esterestato se emplear igualmente, y con el mismo propsito, para el resto de generadores)Para medir la corriente de excitacin y la corriente de carga colocaremos sendosampermetros y para medir la tensin de la red un voltmetro.

RealizacinUna vez montado del esquema correspondiente, se seguirn los siguientes pasos:

1. Accionar el generador a una velocidad constante2. Ajustar la resistencia del restato Re, (y por tanto la excitacin) a un valor tal

que girando la mquina en vaco a la velocidad nominal el voltmetro nos marquela tensin nominal. E0 = Un

3. Fijado el valor de la resistencia Re, cargar paulatinamente la mquina con elrestato de carga Rc.

4. Tomar pares de puntos tensin en bornes (Ub) - corriente de carga (I), yllevarlos a los ejes cartesianos.

Trazando las curvas correspondientes a distintos valores de la corriente de excitacin,obtendremos una familia de curvas mediante las cuales podremos hallar el valor de lacorriente de excitacin para obtener en carga una tensin en bornes determinada.

Generador de excitacin derivacinVeremos como se obtiene la caracterstica exterior.

Esquema de montajeEl esquema de montaje para este caso es el que se muestra en la figura.Para medir la corriente de excitacin y la corriente de carga colocaremos nuevamentesendos ampermetros y para medir la tensin de la red un voltmetro.

RealizacinUna vez montado del esquema correspondiente, se seguirn los siguientes pasos:

1. Ajustar la resistencia del restato Re, a un valor tal que girando la mquina a lavelocidad nominal el voltmetro nos marque, (en vaco), la tensin nominal.

2. Fijado el valor de la resistencia Re, cargar paulatinamente la mquina con elrestato de carga Rc, hasta cortocircuitarlo.

3. Tomar pares de puntos tensin en bornes (Ub) - corriente de carga (I), yllevarlos a los ejes cartesianos.

Generador de excitacin serieVeremos como se obtiene la caracterstica exterior.Esquema de montajeEl esquema de montaje para este caso es el que se muestra en la figura.Para medir la corriente de excitacin y la corriente de carga ahora solo ser necesario unampermetro, al coincidir dichos valores. Para medir la tensin de la red nuevamenteemplearemos un voltmetro.

RealizacinUna vez montado del esquema correspondiente, se seguirn pasos similares al resto decasos:

1. Ajustar la resistencia del restato Re, a un valor tal que girando la mquina a lavelocidad nominal el voltmetro nos marque, (en vaco), la tensin nominal.

2. Fijado el valor de la resistencia Re, cargar paulatinamente la mquina con elrestato de carga Rc.

3. Tomar pares de puntos tensin en bornes (Ub) - corriente de carga (I), y llevarlosa los ejes cartesianos.

Generador de excitacin compuestaVeremos como se obtiene la caracterstica exterior.Esquema de montajeEl esquema de montaje para este caso es el que se muestra en la figura. (Se harepresentado el caso compuesta larga, para compuesta corta sera similar)Para medir la corriente de excitacin y la corriente de carga colocaremos nuevamentesendos ampermetros y para medir la tensin de la red un voltmetro.

RealizacinEste caso es realmente una combinacin del caso serie y derivacin.Se puede realizar de dos formas:

Haciendo que sus f.m.m.s. acten en el mismo sentido, dando lugar auna f.m.m. resultante suma de aquellas y por tanto un incremento dela excitacin derivacin. A esta situacin se la denomina excitacincompuesta aditiva

Haciendo que acten en sentido opuesto, en cuyo caso la f.m.m.resultante ser la diferencia, y por tanto se tiene una debilitacin dela excitacin derivacin. Se denomina excitacin compuestadiferencial (o sustractiva),

AnlisisSegn la magnitud relativa de los amperivueltas serie respecto a los amperivueltasderivacin, el resultado ser ms similar a cada uno de esas situacionesLa caracterstica exterior de la mquina compuesta aditiva, puede admitirse, en principioque la suma de las caractersticas exteriores de lamquina derivacin y serie, en tanto que en lacompuesta sustractiva vendr dada por la diferenciade estas dos curvas.Las curvas 1 y 2 se corresponden con mquinacompuestas aditivas,La curva 3 sera el caso serieLa curva 4 compuesta sustractiva.La curva discontinua el caso derivacin

Motor de excitacin derivacin / motor de excitacin independiente: Veremoscomo se obtiene las caractersticas de velocidad, par y mecnica.Se estudian conjuntamente estos dos tipos de motores porque sus caractersticasfuncionales son iguales ya que en el motor derivacin, el circuito inductor est directamenteconectado a la red, y por tanto queda excitado a tensin constante, al igual que en unmotor de excitacin independiente, cuyo inductor est alimentado por una fuente de tensinconstante (distinta en general a la que se aplica al inducido).Esquema de montaje

El esquema de montaje para estos casos es el que se muestra en las figuras.

RealizacinPara realizar el ensayo, el reostato de excitacin del devanado inductor (si lo hay) secortocircuitar (resistencia nula) para conseguir que la corriente de excitacin y el flujoinductor que genera sta sean mximos.Motor de excitacin serie: Veremos como se obtiene las caractersticas de velocidad,par y mecnica.Esquema de montajeEn este motor el devanado inductor est conectado en serie con el inducido y recorrido, enel caso general, por la misma corriente. (I = Ii = Ie)

RealizacinUna vez que el motor ha alcanzado su rgimen de velocidad, el reostato queda fuera delcircuito

Motor de excitacin compuestaVeremos como se obtiene las caractersticas de velocidad, par y mecnica.

Esquema de montajeLas caractersticas de un motor excitacin compuesta estn comprendidas evidentementeentre las del motor derivacin y las del serie.En la figura se muestra el esquema de montaje para el ensayo de este tipo de motores

La figura muestra las curvas caractersticas de velocidad par y mecnica de los motoresserie y derivacin (y independiente). Para el caso de excitacin compuesta sera una curvaintermedia, que depender de la proporcin que se tenga entre los amperivueltas deldevanado serie y los del devanado de derivacin. Si predominan los primeros estaremos enpresencia de un motor de caractersticas ms prximas al serie y viceversa.

Para saber ms:Prcticas De Mquinas Elctricas De Corriente Continua.pdfPuedes visitar los siguientes enlaces:AMETEK. Technical & Industrial ProductsSIEMENSSCHNEIDER ELECTRIC

AplicacionesAunque la mayor parte de la energa elctrica que se consume lo es bajo laforma de CA, determinadas aplicaciones industriales exigen que esa energavenga bajo la forma de CC y en algunas se recomienda la CC en vez de CA.

A continuacin se vern las principales aplicaciones donde todava se utiliza, de maneraindustrial (exceptuando todos los sistemas electrnicos tipo automatizacin industrial) laCC, distinguiendo si se hace como generador o como motor.

Generadores de CC Instalaciones de galvanoplastia y galvanotecnia Plantas de electrlisis Carga de bateras de acumuladoresMetalurgia de algunos metales ...

Debido a que actualmente, en la mayora de instalaciones donde se precisa la CC, sta esobtenida mediante la rectificacin de CA por medio de semiconductores de silicio, apenasse incorporan a fbricas de nueva creacin, aunque todava se pueden encontrar envehculos mviles, buques, centrales autnomas de pequea potencia, instalacionesantiguas de bateras de acumuladores y de galvanotecnia, etc.,

Motores de corriente continua Traccin elctrica urbana y suburbana (trenes y metros)Mquinas operadoras cuya velocidad debe regularse entre amplios

lmites o mantenerse rigurosamente constante, Cadenas o lneas de fabricacin con motores cuyas velocidades deben

guardar entre s una relacin fija,...

Eleccin del tipo de motor de CCPara elegir el tipo de motor ms idneo para cada aplicacin, se han devalorar, principalmente la velocidad y el par de arranque que se precise, lacorriente de punta en el arranque y las caractersticas propias de cada mquinadeducidas de sus curvas.

Valoraremos, junto a las curvas caractersticas estudiadas anteriormente, los siguientesparmetros:

La velocidad: segn sea constante, variable entre determinados lmites o regulableen funcin de un determinado parmetro.

El par de arranque: segn inferior, igual o mayor que el nominal o de plena carga, atenor de las exigencias de la mquina operadora y de la inercia del sistema mvil.

La corriente de punta de arranque, ya que el valor mximo de la corriente en laconexin del motor a la red viene limitado por las empresas de distribucin deenerga elctrica.

Teniendo esto en cuenta podemos decidir el tipo de motor ms apropiado para cada caso:

1. Motor derivacin2. La caracterstica de velocidad muestra que en este tipo de motores su velocidad

se mantiene constante independientemente de la carga.3. La caracterstica de par muestra que el par desarrollado en el motor derivacin

es proporcional a la corriente.Por tanto ser ideal para el mando de las mquinas de velocidad prcticamenteconstante cualquiera que sea la carga:

La mayor parte de las mquinas tiles (tornos, taladros, fresas,...). Accionamiento de ejes de transmisin cuando el par de arranque no es demasiado

grande (ventiladores, bombas,..).Mquinas de elevacin en las que la carga puede ser bruscamente suprimida y,

por tanto, donde en un motor serie sera de temer su embalamiento.

2. Motor serie3. La caracterstica de velocidad muestra que la velocidad vara con la carga en

forma acusada.4. La caracterstica de par muestra que es el que da mayor incremento de par

motor para un determinado aumento de corriente.Por todo lo anterior, es el tipo ms conveniente para:

Traccin elctrica (trenes y tranvas), donde en el arranque es necesario un granpar, el cual una vez que el vehculo alcanza su velocidad nominal se reduce alrequerido para vencer las resistencias pasivas. Y en el caso de que el vehculosuba una rampa debe aumentar mucho el par motor y ello supondra en un motorserie una disminucin de velocidad lo que hace que la potencia absorbida de lalnea apenas vare. Los incrementos de corriente en la lnea son pues muyreducidos. Esto no suceder con motores derivacin, que al mantener constante lavelocidad, el aumento del par motor implica un aumento proporcional de lapotencia absorbida. El motor serie es un motor robusto, su arrollamiento deexcitacin, de hilo grueso y con pocas espiras, soporta mejor las sobrecargas queel derivacin.

Gras, debido a su elevado par de arranque y porque con cargas ligeras van a masvelocidad aumentando, por tanto la produccin. Sin embargo no podrn usarse sihay peligro de embalamiento al subir con el gancho vaco. En general estepeligro no se presenta por efectuarse la transmisin por engranajes que ofrecenresistencias pasivas.

3. Motor compuestoAl presentar curvas caractersticas intermedias entre el motor derivacin y el motor serie,puede ser utilizado tanto para aplicacin en talleres como en traccin, estandoespecialmente indicado en aquellos trabajos donde no es necesaria una velocidadconstante y en cambio se requiere un buen par de arranque, excepto en casos en quedebe emplearse el motor serie por su mayor par.

Clases de servicio de los motores elctricosPara elegir el motor ms adecuado para una determinada aplicacin, esimportante tener en cuenta si el motor va a estar funcionando continuamente olo va a hacer de una forma intermitente, ya que de esto depender elcalentamiento del mismo. De esta forma, se podr seleccionar un motor mspequeo para funcionar intermitentemente que continuamente.

Las clases de servicio se clasifican segn con las siglas de S1 a S8: S1: le corresponde a motores con funcionamiento continuo y con carga

constante. S2: el motor funciona slo durante un pequeo instante a su potencia nominal y

despus se para un tiempo suficiente como para que alcance la temperatura delmedio ambiente.

S3, S4, S5 y S6: el motor funciona de una forma intermitente. El tiempo de paradano es suficiente para que el motor se enfre hasta la temperatura ambiente.

S7: el motor funciona intermitentemente a plena carga y en vaco.

Formas de anclaje de los motores elctricosLos motores elctricos se pueden colocar en su entorno de trabajo de muydiversas formas. Todas ellas normalizadas.

Con relacin a la forma de anclaje del motor en la mquina y segn la nomenclatura UNE20-112-74 la construccin de los motores puede ser:

1. Motores con patas B3: con patas y anclado al suelo B6 y B7: con patas y anclado a la pared eje a derecha, o eje a izquierda

respectivamente B8: con patas y anclado al techo

2. Motores conbridas de agujeros pasantes B5: con bridas de agujeros pasantes sujeto lateralmente V1: con brida de agujeros pasantes anclado al suelo

V3: con bridas de agujeros pasantes, anclado al techo

3. Motores con bridas de agujeros pasantes, parte del motor empotrado B10: con bridas de agujeros pasantes, parte del motor empotrado, anclado

lateral V10: con bridas de agujeros pasantes, parte del motor empotrado, anclado al suelo V14: con bridas de agujeros pasantes, parte del motor empotrado, anclado al techo

4. Motores sin soporte B9: sin soporte, colocacin lateral V8: sin soporte, colocacin al suelo V9: sin soporte, colocacin al techo

5. Motores con brida de agujeros roscados B14: con brida de agujeros roscados, colocacin lateral V18: con bridas de agujeros roscados, sujecin al suelo V19: con bridas de agujeros roscados sujecin al techo

6. Motores con bridas y patas B3/B5: con bridas y patas, sujecin a pared o suelo V1/V5: con brida y patas, sujecin a suelo o pared V3/V6 con bridas y patas, sujecin a techo o pared

Placa de caractersticasPara conocer los principales parmetros de una mquina de CC, identificarla yfacilitar su recambio por otro similar, en caso de avera, es necesario queincluyan una placa de caractersticas en su carcasa.

Todas las mquinas elctricas, han de llevar en su carcasa, remachada o atornillada unaplaca de caractersticas (como la de las figuras) donde aparecern sus parmetros msimportantes. Su formato est normalizado.

1. Fabricante2. Tipo, tamao y forma de construccin (Modelo)3. Clase de corriente (alterna o continua).4. Forma de trabajo (motor o generador).5. Nmero de serie de fabricacin la mquina.6. Conexin del devanado estatrico ( D o Y).7. Tensin nominal.8. Corriente nominal.9. Potencia nominal.

10.Abreviatura de unidad de potencia (W o kW).11.Clase de servicio (segn n ciclos/hora)12.Factor de potencia nominal. (No aplica al caso de CC)13.Velocidad nominal y sentido de giro.14.Frecuencia nominal. (No aplica al caso de CC)15.Forma de conexin del bobinado.16.Tensin rotrica en motores de rotor bobinado.17.Corriente rotrica en motores de rotor bobinado.18.Clase de aislamiento *.19.Grado de proteccin.20.Peso.21.Ao de construccin y norma de aplicacin.

Todas las magnitudes son nominales: aqullas para las que la mquina ha sido diseada* La clase de aislamiento es un parmetro caracterstico de las mquinas, que las clasificasegn la temperatura mxima que el material del que est construido el aislamiento puedesoportar sin perder sus propiedades.

SimbologaPara representar estas mquinas de manera normalizada se ha de seguir la norma UNE-EN 60617-6 Produccin, transformacin y conversin de la energa elctrica

En todos los casos la mquina se representa por un crculo con una letra dentro, queindica:

G = Generador M = Motor MG = Mquina reversible (que puede ser usada como motor y generador)

Y debajo dos lneas horizontales paralelas. La de arriba continua y la de abajo discontinua,que representa la corriente continuaEn la siguiente tabla se pueden ver algunas de las representaciones ms caractersticas:

Tipo de mquina Motor Generadorexcitacin

Genrico

Motor Generador

serie

Motor serie Generador serie

Derivacion

Motor derivacin Generador derivacin

imn permanente

Motor de imanespermanentes

Generador de imanespermanentes

Compuesta LARGA(representado con

escobillas)

Motor compuesta larga Generador compuesta larga

Compuesta corta(representado con

escobillas)

Motor compuesta corta Generador compuesta corta