1.- manual fundamentos de eléctricidad

rea Electricidad MEL

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FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD

Alex Fuentes Flores


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Mdulo I / NORMATIVAS Y REGLAMENTACIN VIGENTE Requisitos Legales y Reglamentarios

Toda instalacin elctrica en Chile est reglamentado por el Cdigo Elctrico, el cual establece claramente la normativa de cada tipo de instalacin, es decir si es de iluminacin, de fuerza o de calefaccin. El cdigo se puede obtener del sitio de Internet de la Superintendencia de Electricidad y Combustibles (http://www.sec.cl) en marco normativo, rea electricidad en normativa tcnica, se tienen las siguientes normativas elctricas:

Norma N5/55: Norma de Instalaciones elctrica de corrientes fuertes. Norma N4/2003: Establece las condiciones mnimas de seguridad que deben cumplir las

instalaciones elctricas de consumo en Baja Tensin. NSEG 8.75: Estipula los niveles de tensin de los sistemas e instalaciones elctricas. NCh 2.84: Establece disposiciones tcnicas que deben cumplirse en la elaboracin y

presentacin de proyectos relacionados con instalaciones elctricas. NCh 10.84: Indica los procedimientos a seguir para la puesta en servicio de una instalacin

interior. Incluye copia de Declaracin de Instalacin Elctrica Interior. Norma IEC 60335-2-76 Anexos BB y CC: Instrucciones para la instalacin y conexin de cercos

elctricos. Dentro de una instalacin lo ms importante est determinado por la seccin del conductor a utilizar, para esto el cdigo entrega lo siguiente:

Grupo 1: Conductores monopolares en tuberas. Grupo 2: Conductores multipolares con cubierta comn; cables planos, cables mviles, porttiles y

similares. Grupo 3: Conductores monopolares tendidos libremente al aire con un espacio mnimo entre ellos

igual al dimetro del conductor.


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Para los esquemas de control de motores el instituto encargado de preparar, revisar y analizar las normas tcnicas en la fabricacin de motores elctricos a nivel internacional es la Comisin Electrotcnica Internacional (I.E.C.), con sede en Suiza, y en los Estados Unidos de Norte Amrica lo hace la Asociacin de Fabricantes Elctricos Nacionales (NEMA). A nivel mundial los fabricantes de motores adoptan las normas de marcacin de terminales de acuerdo con la normalizacin vigente en su respectivo pas, derivadas principalmente de las normativas I.E.C. y NEMA. Para el desarrollo de los esquemas se aplica la norma ISO 216 la cual especifica el dimensionamiento de lo formatos de los planos.

Formatos Dimensiones (mm.) Mrgenes

Izquierdo Otros 4A0 1682 x 2378 35 15 2A0 1189 x 1682 35 15 A0 841 x 1189 35 10 A1 594 x 841 30 10 A2 420 x 594 30 10 A3 297 x 420 30 10 A4 210 x 297 30 10

Mdulo II / HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO

Algunas consideraciones sobre la electricidad

La electricidad es conformada por electrones en movimiento que se observan en la naturaleza en distintas formas (rayos, esttica, etc.). Se produce cuando las cargas elctricas se mueven a travs de un conductor. Aunque los cuerpos humanos reaccionan de forma muy diferente unos de otros y tambin segn sean las condiciones del momento, podemos decir que la corriente elctrica empieza a ser peligrosa cuando atraviesan el cuerpo humano ms de 25 mA durante ms de 0,2 segundos. Se ha comprobado que la resistencia del cuerpo humano, con piel sana y seca, depende de la tensin que se le aplique, pudiendo variar entre 2.500 y 100.000 ohmios. Esta resistencia tambin disminuye debido a la humedad, la transpiracin, las heridas superficiales, al aumentar la masa muscular de las personas, si el contacto es inesperado, etc. Tambin, y por causas an desconocidas, se sabe que en las altas frecuencias la corriente elctrica deja de ser peligrosa para el cuerpo humano (a partir de unos 7.000 Hz aproximadamente), y por tal motivo se emplea mucho en electro medicina. Debido a esto, cuando se hacen clculos para la proteccin contra electrocucin, y con el fin de trabajar con un buen margen de seguridad, se considera que la resistencia del cuerpo humano tiene 1.000 ohmios. Los Reglamentos electrotcnicos fijan como tensiones peligrosas, exigiendo la instalacin de protecciones contra electrocucin, a partir de:

50 V, con relacin a tierra, en locales secos y con suelos no conductores. 24 V, con relacin a tierra, en locales hmedos o mojados. 15 V, en instalaciones para piscinas.


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Resistencia del Cuerpo Humano.

Para una tensin dada, la intensidad de la corriente que circula por el organismo es funcin de la resistencia elctrica que posea ese organismo y esta relacin la encontramos en la Ley de Ohm. Pero la resistencia elctrica del cuerpo humano, no es constante y vara segn la influencia de ciertos factores, de ah que es muy difcil precisar que corriente ha circulado por una vctima en un accidente elctrico. Al calcular la intensidad que circula por el cuerpo, con una tensin dada, debemos tener presente la resistencia propia del cuerpo, de la tierra, del calzado, del punto de contacto, etc. Un terreno seco (piedra, ladrillos, madera, etc.), es mal conductor de la electricidad, pero no as uno hmedo o empapado que tendr una baja hmica. En igual forma, una piel sana y seca tendr una resistencia mayor que una piel hmeda por la transpiracin o con heridas, la diferencia la vemos en los siguientes valores;

Pie seca 100.000 ms Ohms Pie hmedo (con transpiracin) 10.000 ms Ohms Interior del cuerpo de manos a pies 400 a 600

Tensin de la corriente: El riesgo de fibrilacin alcanza su mximo cuando la tensin tiene una variacin entre 220 a 800 volts para una condicin habitual de resistencia del cuerpo pero puede presentarse con resistencias dbiles y con tensiones de 100 a 160 volts. Frecuencia y forma de la corriente: Se ha comprobado que para alcanzar los valores anteriores definidos, la corriente continua necesita valores de intensidad cuatro veces ms altas que con las corrientes alternas comnmente empleadas. El principal problema que presenta la corriente continua es la electrlisis de los lquidos orgnicos3 provocando con ello perturbaciones al organismo al disociar las sales metlicas disueltas. Por sobre 1.000 cps. Ocasiona efectos trmicos y son bien conocidos los equipos mdicos que usan alta frecuencia y bajos valores de voltaje. Tiempo de Contacto: Se ha comprobado experimentalmente que no hay fibrilacin ventricular en contactos elctricos menores de 0,2 seg. Aprovechando esta caracterstica, encontramos en el mercado interruptores automticos ultrarrpidos, altamente sensibles que interrumpen el paso de la corriente en pocos milisegundos despus de haber detectado una fuga a tierra de pequeas cantidades de corriente, evitando as los efectos perjudiciales al cuerpo humano por el flujo de corrientes de duracin e intensidad suficiente o para producir daos al equipo o incendio. (Protector Diferencial). Tales dispositivos pueden ser intercalados entre un equipo individual (taladro de mano) y la red o en forma permanente para proteger un circuito. Trayectoria de la Corriente: Es fundamental tener claro que segn sea el trayecto que tenga la corriente ser el dao que ocasionar al cuerpo humano. Un contacto entre una mano y tierra a travs de los pies, ser en extremo peligroso si lo comparamos con otro que tenga por contacto entre pie y pie. Intensidad de la corriente En los accidentes elctricos por circulacin de corriente el cuerpo humano pasa a formar parte de un circuito comportndose como un componente ms. Esto puede ocurrir de tres formas diferentes:

Cerrar un circuito con el cuerpo, como es el caso de tomar las dos puntas de un conductor elctrico cortado y energizado.

Establecer un circuito con el cuerpo entre dos conductores de diferente tensin, como es el caso de un contacto entre fases.

Establecer contacto con el cuerpo entre un conductor energizado y tierra es el caso ms frecuente.


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La energa elctrica distribuida en nuestro pas, es del tipo alterna con 50 ciclos por segundo. Esto hace que tengamos 100 pulsos alternados entre fase y neutro, lo que produce el efecto de agarrotamiento de los msculos afectados por la circulacin de la energa, impidiendo que la persona logre soltarse del punto de contacto elctrico. Este efecto se llama tetanizacin muscular. Cuando el accidente ocurre con bajas tensiones, puede ocurrir que la vctima llame pidiendo auxilio o logre desprenderse del elemento con tensin; si el accidente ocurre con alta tensin, se produce un contraccin muscular muy fuerte y el accidente es arrojado fuera del punto de contacto con el elemento energizado.

Causas de los Riesgos Elctricos

Por condiciones inseguras Falta de altura de lneas de alta y baja tensin con respecto al suelo. Poca distancia entre lneas de alta y baja tensin. Uso de material inapropiado para instalaciones elctricas. Falta de conexin a tierra para proteccin de artefactos y equipos elctricos. Aislacin daada en instalaciones que la requieren. Sobrecarga de los circuitos. Equipos o materiales de mala calidad.

Por acciones inseguras

Ignorancia de los efectos de la electricidad en el ser humano. Uso indebido de herramientas para trabajos en lneas o equipos energizados. No usar los elementos de proteccin personal otorgados para trabajos especificos. Concepto errado de lo que es valenta, cometiendo actos temerarios. Realizar trabajos con

equipos en mal estado. No estar fsicamente apto para ejecutar un trabajo en determinada ocasin. Mala planificacin del trabajo. Intervenir en equipos o instalaciones sin conocimiento previo.

Implementos de seguridad La principal importancia de los elementos de seguridad elctricos es proteger a los trabajadores de los posibles accidentes. Entendindose como accidente a todo hecho no deseado que interrumpe un proceso normal de trabajo y que causa lesiones o prdida de bienes materiales. Para este efecto la Ley 16.744 establece que son tambin accidentes de trabajo los ocurridos en el trayecto directo, de ida o regreso, entre la habitacin y el lugar de trabajo. As tambin los sufridos por dirigentes de instituciones sindicales, a causa o con ocasin del desempeo de sus cometidos gremiales, y los acontecidos a los trabajadores en acciones de capacitacin laboral. Luego, segn el artculo 53 del Decreto Supremo 594 (ex 745) del Ministerio de Salud, establece que el empleador deber proporcionar a sus trabajadores, libres de costo, los elementos de proteccin personal adecuados al riesgo a cubrir y el adiestramiento necesario para su correcto empleo, debiendo, adems mantenerlos en perfecto estado de funcionamiento. Por su parte, el trabajador deber usarlos en forma permanente mientras se encuentre expuesto al riesgo. Los dispositivos de seguridad elctricos se entienden sobre la base de la necesidad de instalar e intervenir en las lneas de alta, media y baja tensin, de manera de poder extenderlas o mantenerlas en buen estado. Es as, como con estos dispositivos los trabajadores pueden desempearse en su labor con confianza, reduciendo el tiempo de exposicin a la electricidad, y maximizando su rendimiento, mantenindose enfocado hacia un trabajo minucioso y eficaz. De lo anterior, podemos deducir que un trabajo seguro


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significa una mayor productividad y un mejor servicio, dado que aleja al trabajador de preocupaciones centrndolo en un buen desempeo de su labor. De esta manera la empresa elctrica se ve en la obligacin de informar en forma oportuna y convenientemente a todos sus trabajadores acerca de los riesgos que entraan sus labores y de las medidas preventivas y los mtodos de trabajo correctos. Especialmente debe sealarles acerca de los elementos, productos y substancias que deben utilizar en los procesos de produccin, sobre la identificacin de los mismos (frmulas, sinnimos, aspecto y olor), sobre los lmites permisibles de exposicin y especialmente de los peligros que les pudiesen producir a la salud. En forma sustantiva tambin se deben mencionar las medidas de proteccin y de prevencin contra los agentes de peligro. El cdigo del trabajo menciona en su artculo 184: En el cumplimiento a esta disposicin legal la empresa tomar las medidas necesarias para proteger eficazmente la vida y salud de sus trabajadores. Dispondr de los elementos necesarios para prestar, en caso de accidente de sus trabajadores, oportuna y adecuada atencin mdica. Al trabajar con altas tensiones las empresas elctricas deben llevar con rigurosidad los procesos de instalacin y manejo de lneas energizadas, procurando que sus trabajadores utilicen los equipos de proteccin personal adecuados y debidamente certificados. El trabajo con electricidad es catalogado como uno de los ms peligrosos, por lo que es imprescindible el cumplimiento de lo antes sealado. Es as como en el artculo 54 del D.S 594 del Ministerio de Salud se expresa que los elementos de proteccin personal usados en los lugares de trabajo, sean stos de procedencia nacional o extranjera, debern cumplir con las normas y exigencias de calidad que rijan a tales artculos segn su naturaleza. Adems, las normas de seguridad influyen en el servicio que la empresa ofrece a sus clientes, pues evitan daos a la propiedad, a los artefactos elctricos y a los mismos usuarios. Asimismo los implementos de seguridad elctricos, aminoran las consecuencias de los accidentes, reducen la tasa de accidentabilidad, procurando evitar la prdidas de recursos humanos y consecuentemente los costos econmicos a la empresa.

Equipos de Proteccin Personal

Casco de seguridad con ala completa: Es un casco tipo A, dialctico, con arns ajustable, liviano, con barbiquejo elstico y certificado Cesmec. Estos cascos tienen el ala completa principalmente para proteger al trabajador de la lluvia (segn se nos explic).

Lentes de seguridad: son lentes de policarbonato claro para trabajos en interiores.

Guantes de baja tensin: son guantes de trabajo de goma dielctrica y recubierta por cuero de manga corta. Para trabajo de 280 voltios.


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Guantes de media tensin: Son guantes de trabajo de goma dialctica y recubiertos por cuero y de manga hasta el codo. Sirven para trabajo de 15 a 23 Kw.

Guantes de Trabajo normales: para trabajos de tensado y corte de alambre entre otras labores que no tengan peligro de contacto con electricidad.

Trepadoras: son implementos que se usan sobrepuestos a los zapatos de seguridad, fijados con correas, y que sirven para trepar por el poste. Cada una tiene una barra arqueada que se ajusta al ancho del poste mediante movimientos del pie.

Zapatos de seguridad y ropa cmoda y que proteja de fro generalmente se usan prendas de jeans y trajes de agua en caso de lluvia.

Detector acstico: es un dispositivo que se activa al haber corriente en la lnea, mediante un aviso sonoro y otro visual (luz roja). Es un implemento personal que todos los trabajadores de la empresa lo deben portar al estar laborando. Se verifica con la ayuda de la prtiga.


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Arns de cuero: es el elemento ms usado en la faena de instalacin o mantenimiento elctrico. Y se define como un conjunto usado para sostener a una persona que se encuentra trabajando en altura, para reducir las probabilidades de cada.

Entre sus caractersticas est que esta formado por un cinturn compuesto de una banda de cintura con hebilla y una argolla D a cada lado. Una banda o estrobo con un mosquetn en cada extremo. Antes de usarlo, es necesario inspeccionar primero el extremo perforado de la correa. Este extremo est sometido a considerable uso como resultado de repetidas aperturas y cierres de la hebilla del cinturn. Adems de revisar los ojetillos del cinturn, ya que ellos pueden estar afectados por quebraduras y/o corrosin, y al tener esa falla, los hoyos son excesivamente ampliados por la hebilla y puede rajarse el tejido. Con respecto de la inspeccin del tejido se recomienda verificar lo siguiente: Las puntadas deben ser chequeadas por peladuras, quemaduras, cortes o tirones en las costuras. Cuando se deshilacha el tejido, generalmente aparecen pelusas sobre su superficie. Para chequear esas condiciones se debe sostener el cinturn con ambas manos separadas 20 cm. entre s.

Doblar el cinturn amoldndolo en forma de U, lo cual causar tensin en la superficie, exponiendo las zonas con deficiencias.

En cuanto a los remaches se debe:

Verificar si se encuentran rotos o flojos. El estar picados o con peladuras, indican corrosin. Si estn rotos deben ser retirados los remaches y repuestos.

Hebilla

No debe presentar deformaciones ni grietas. Verificar que el clavillo de la hebilla est firme y sin deformaciones.

Inspeccin del Estrobo

Inspeccionar el seguro y resorte de los mosquetones. Si al observar el estrobo aparece por desgaste el alma o banda central de seguridad, de color

distinto al cuerpo de la correa, el estrobo deber ser desechado de inmediato.

En suma, todas las partes metlicas del cinturn y estrobo deben ser chequeadas mensualmente para detectar bordes cortante, trizaduras, corrosin, deformaciones y lo desgastes. El cinturn y estrobo deben ser retirados del servicio si presentan seales de desgaste o daos. Poner especial atencin al cuidado que debe drsele en invierno, ya que debe guardarse seco y en lugar seco. Debe evitarse exponer el cinturn a altas temperaturas, contacto con productos qumicos, metales fundidos, fuego, arco elctrico, pinturas y solventes. Mantener limpio de polvo ambos elementos, mediante un pao o escobilla si es necesario


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Implementos de seguridad Desconectador Fusible: Consiste en un implemento que est instalado en el poste de energa pblica y que conecta el paso de la energa, de manera que cuando se trabaja en un sector determinado se interrumpe el paso de energa para que los trabajadores puedan acceder a la lnea de tensin sin mayor peligro de un choque elctrico. Ningn trabajo se lleva a cabo sin que se desconecte el desconectador fusible.

Prtigas de media tensin (15 a 23 kw): Son de fibra de vidrio por lo que no conducen la electricidad y se usan para hacer varios movimientos en el poste. Entre estos est el activar o desactivar el desconectador fusible. Miden aproximadamente 1 metros y son extensibles a cuatro metros.

Prtigas de gatillo: consiste en una estructura flectable de fibra de vidrio que tiene un gatillo en el extremo superior y que es accionado por un dispositivo ubicado en el otro extremo. Al extenderla mide tres metros

Booster: Es un dispositivo que se maniobra en conjunto con la prtiga de media tensin y que sirve para evitar la formacin de un arco de corriente cuando se desconecta la energa. Permite abrir la lnea con dos o tres megawatts sin peligro de choque elctrico.

Desmontables: es un dispositivo de metal que se adosa la lnea, fijndolo con la prtiga de gatillo (atornillando). Se usa para anular cualquier choque elctrico en la lnea de manera de garantizar la seguridad de los trabajadores al intervenirla. Mide aproximadamente 20 centmetros.

Bloqueador de lnea con conexin a tierra de media tensin: Se usa cuando se hace una abertura visible de la lnea, con conexin a tierra mediante un barreno que se instala a dos o tres metros del poste y al cual se le engancha una nuez ubicada a un extremo del que cable que lo une al bloqueador. El bloqueador tambin se divide en cinco conexiones para los cinco cables del poste con sus respectivas nueces para engancharlos. Slo una vez bloqueada la lnea pueden pasar los trabajadores a realizar la faena. Son cinco cables de los cuales tres estn adosados a tres varillas de dos metros de extensin cada una, con nueces en los extremos superiores y ms otro cable a tierra.


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Bloqueador de Lnea de baja tensin: es una varilla con cinco conectores que se cuelga o engancha en los cinco cables mediante nueces que estn a lo largo de la varilla. Solamente una vez bloqueada la lnea intervienen los trabajadores, nunca antes. Mide aproximadamente un metro y ochenta.

Uso correcto de implementos de seguridad

Todo trabajo elctrico se deber antes que nada en realizar junto con el bloqueo con candados de la alimentacin de energa a que el personal lleve correctamente sus implementos de seguridad personal vistos anteriormente. Para el caso de los guantes estos debern ser segn el nivel de tensin a trabajar si es con lneas vivas.

Mdulo III / Electricidad Bsica GENERACION DE ENERGIA ELECTRICA

Una divisin tradicional de la generacin de energa elctrica nos divide en dos grandes grupos los sistemas empleados. Antiguamente los lmites que fijaban esta divisin estaban definidos en funcin de la potencia entregada por las centrales; as 1MW era el lmite mnimo para ser considerado un sistema convencional, siendo los sistemas distribuidos los que se encontraban por debajo de este valor de potencia de salida. Con la mejora de la tecnologa y la optimizacin de los procesos, un grupo de energas consideradas distribuidas, las energas renovables, pasan por rebasar ampliamente al lmite de 1MW, no resultando esta divisin ya valida para la gran mayora de centrales productoras de energa. Actualmente, son ms aceptados otros criterios, como por ejemplo: segn el tipo de combustible empleado, contaminacin o peligrosidad de las centrales, etc. De esta forma y teniendo presentes los criterios siguientes, se puede realizar una primera clasificacin de los sistemas productores de energa elctrica.

Sistemas convencionales Estos sistemas se caracterizan por los siguientes puntos:

Las centrales suelen ser contaminantes si no se toman las medidas adecuadas. Las centrales pueden llegar a producir situaciones peligrosas. Los combustibles empleados son limitados. Los combustibles empleados tienen un alto costo. Son centrales poco regulables, caracterizadas por suministrar la carga basal prcticamente

constante. Suelen entregar grandes cantidades de potencia. Con estas caractersticas se hallan entre otras las siguientes centrales: Centrales trmicas clsicas. Centrales trmicas nucleares. Centrales hidroelctricas de gran potencia.

Sistemas distribuidos Estos sistemas engloban las denominadas energas alternativas (por constituir una alternativa a las convencionales), o bien renovables (por utilizar combustibles inagotables), caracterizndose por los siguientes puntos:

Las centrales no contaminan o lo hacen en menor medida. Las centrales no suelen presentar situaciones peligrosas. Los combustibles empleados son ilimitados. Los combustibles empleados son gratuitos o con un coste mnimo.


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Son centrales regulables, caracterizadas por suministrar las puntas de carga. Suelen entregar pequeas cantidades de potencia.

Con estas caractersticas se hallan entre otras las siguientes centrales: Centrales elicas. Centrales solares trmicas. Centrales solares fotovoltaicas. Centrales de biomasa. (Residuos slidos urbanos, residuos industriales, o residuos agrcolas). Centrales geotrmicas. Centrales marinas. (Maremotrices, de osmosis, de corrientes marinas, gradiente trmico, etc.). Centrales de clulas de combustible. Centrales hidroelctricas de pequea potencia (mini centrales).

Por todo lo expuesto, es razonable que nos inclinemos por el aprovechamiento energtico que proporcionan las centrales de energa renovable, (prcticamente todo son ventajas frente a sus compaeras las convencionales que conllevan innumerables problemas), pero las pequeas cantidades de potencia conseguidas hasta el momento por las mismas, (no llegan a cubrir en la actualidad, y en el mejor de los casos el 25% del total de la potencia demandada), hace que por ahora y seguramente en un intervalo medio de tiempo, las grandes centrales trmicas o nucleares debern, a pesar de todo, seguir prestando sus servicios si queremos conservar los niveles actuales de consumo. Todo indica, no obstante, que algunas energas renovables estn aumentando su produccin de forma muy rpida (un ejemplo es la energa elica que en algunos pases como Alemania o Espaa, en el transcurso de tres aos han multiplicado por 10 su produccin), augurndose un futuro prometedor en este campo.

Esperemos que en un tiempo, los ms breve posible, disfrutemos de estas energas no contaminantes, y as podamos disminuir la contribucin de las convencionales al mnimo.

PRINCIPIOS DE GENERACIN DE LA ELECTRICIDAD.

Como definicin la Electricidad es un tipo de Energa invisible capaz de realizar un trabajo de transformacin en luz calor movimiento, etc. El nombre "Electricidad", se supone, es debido a que este tipo de energa se produce debida a la separacin o movimiento de ciertas partes constituyentes del tomo, denominadas electrones. La electricidad puede ser producida por diferentes procesos segn sea el grado de utilizacin que se le quiera dar. Entre los principios de produccin se encuentran:

ELECTRICIDAD PRODUCIDA POR FROTAMIENTO: Al frotar materiales con determinadas caractersticas se obtiene una tensin elctrica producto de un desequilibrio de cargas.

ELECTRICIDAD PRODUCIDA POR TRACCION 0 PRESION EN CRISTALES: Al variar la traccin o la presin aparece una diferencia de cargas entre las superficies de determinados cristales, por ejemplo el cuarzo. El valor de la diferencia de cargas depende de la intensidad del esfuerzo exterior.

ELECTRICIDAD PRODUCIDA POR CALOR: Al calentar el punto de contacto de dos metales diferentes aparece una pequea tensin. El valor de esta tensin depende de la temperatura. Este fenmeno de utiliza para efectuar medidas de temperatura, usando lo que se denomina par termo elctrico o termocupla.


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ELECTRICIDAD PRODUCIDA POR LUZ: Cuando la luz incide sobre determinados materiales (silicio, germanio, selenio), provoca una separacin de cargas. Este fenmeno se utiliza, por ejemplo, en los fotmetros, y para la obtencin de tensin en los satlites artificiales.

ELECTRICIDAD PRODUCIDA POR PROCESOS QUMICOS: Cuando se sumergen dos conductores diferentes en un lquido conductor, tambin se produce una separacin de cargas, fenmeno que se utiliza en todas las fuentes de tensin electroqumicas.

LA CELDA VOLTAICA: Una pila qumica voltaica es una combinacin de materiales que se usan para convertir energa qumica en energa elctrica. La pila qumica consiste de dos electrodos de distinta especie de metal o de compuesto metlico y un electrolito, que es una solucin capaz de conducir corriente elctrica. Se forma una batera cuando se conectan dos o ms celdas.

ELECTRICIDAD PRODUCIDA POR ELECTROMAGNETISMO: La diferencia de cargas se obtiene al mover una bobina en un campo magntico, o al mover un imn en una bobina fija. Este procedimiento se utiliza, por ejemplo, en los generadores de las centrales elctricas, como tambin en la dnamo de una bicicleta. PROCESO DE PRODUCCIN DE ELECTRICIDAD EN CENTRALES ELECTRICAS: La produccin de la energa elctrica tiene como objetivo, disponer de un potencial de valor deseable para alimentar determinados sistemas industriales y/o consumos tales como viviendas.

ELECTRICIDAD PRODUCIDA POR ELECTROMAGNETISMO: La diferencia de cargas se obtiene al mover una bobina en un campo magntico, o al mover un imn en una bobina fija. Este procedimiento se utiliza, por ejemplo, en los generadores de las centrales elctricas, como tambin en la dnamo de una bicicleta.

PROCESO DE PRODUCCIN DE ELECTRICIDAD EN CENTRALES ELECTRICAS

La produccin de la energa elctrica tiene como objetivo, disponer de un potencial de valor deseable para alimentar determinados sistemas industriales y/o consumos tales como viviendas. Para producir la energa elctrica es necesario disponer de una maquina motriz que mueva a travs de un eje a una maquina giratoria que produce tensin alterna, denominada alternador. Este alternador puede se movido, por ejemplo, a travs de un motor a explosin. Otro sistema muy utilizado es el sistema hidrulico, en donde el agua cumple la funcin de mover turbinas, las cuales son las encargadas de generar el potencial alterno, ya sea por un efecto de presin de agua o por cada de agua. El otro mtodo para mover a un alternador, es disponer de una turbina de tipo trmica, la cual es movida por vapor de agua que circula a elevada presin.


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Los alternadores en general, son maquinas de grandes potencias, preparadas para producir tensiones que fluctan entre los 5 KV. a 13,8 KV. Aproximadamente.

PRINCIPIOS DE LA ELECTRICIDAD Y LEYDE OHM

TENSIN ELECTRICA O DIFERENCIA DE POTENCIAL

Debido a la fuerza de su campo elctrico, una carga elctrica tiene la capacidad de efectuar un trabajo al mover a otra carga por atraccin o repulsin. La capacidad de una carga para realizar un trabajo se llama potencial. Cuando dos cargas no son iguales, debe haber entre ellas una diferencia de potencial. Una forma prctica de definir el concepto de tensin elctrica es: Tensin elctrica es la fuerza o presin que se ejerce sobre los electrones para que se desplacen a travs de un circuito elctrico La unidad de medida de la tensin o diferencia de potencial es el Volt. (V), se mide con un instrumento denominado Voltmetro o Voltmetro.

Unidades de Medida

CORRIENTE ELCTRICA

FLUJO DE ELECTRONES En un conductor, los electrones libres son cargas que podemos poner en movimiento con facilidad relativa aplicando una diferencia de potencial. Si entre los extremos de un alambre de cobre se aplica una diferencia de potencial, el voltaje aplicado hace que los electrones se desplacen.

El movimiento o flujo de electrones, orientados en un slo sentido, a travs de un conductor, se denomina Corriente Elctrica.


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INTENSIDAD DE CORRIENTE ELCTRICA La cantidad de electrones (carga elctrica) que se desplazan por un cuerpo conductor en el tiempo de un segundo se denomina Intensidad de Corriente Elctrica. Se designa por I, su unidad de medida es el Amper y se mide con un instrumento denominado amprmetro o ampermetro. La definicin de corriente puede expresarse por la siguiente ecuacin:

Donde: I: Intensidad de corriente en amperes Q: Carga Elctrica en coulomb T: Tiempo en segundos

Unidades de Medida

EFECTOS DE LA CORRIENTE ELCTRICA.

EFECTO CALRICO En los aparatos tales como calefactores, cautines, planchas, hornos a resistencia, etc. se utiliza el efecto calrico de la corriente elctrica que circula por un delgado hilo metlico, y provoca un calentamiento de este.

EFECTO LUMNICO: Los gases tambin pueden conducir una corriente elctrica en determinadas condiciones. En los fluorescentes y en las lmparas de vapor de sodio se utiliza el efecto para la obtencin de la luz.

EFECTO MAGNETICO: Todo conductor por el que circula una corriente, crea en la periferia de este un campo magntico. Este efecto puede aumentarse enrollando los conductores alrededor de algn ncleo.

EFECTO FISIOLOGICO: Se presenta cuando circula la corriente a travs del cuerpo humano o de animales, dando lugar a convulsiones de la musculatura.


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RESISTENCIA ELCTRICA

La resistencia es la oposicin al flujo de corriente. Para aumentar la resistencia en un circuito, se usan componentes denominados resistores mal llamados resistencias. Un resistor es un objeto cuya resistencia al paso de la corriente tiene un valor especfico conocido.

Para utilizar esta tabla, se debe disponer el resistor de tal manera que las franjas que se encuentran mas juntas queden a la izquierda.

LEY DE OHM La intensidad de la corriente elctrica (I) es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicado (V) e inversamente proporcional a la resistencia (R) Lo anterior se puede expresar como:


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RESISTENCIA Y CAIDA DE TENSIN EN LOS CONDUCTORES

Coeficiente de Resistividad [ ] Los distintos materiales presentan un diferente grado de oposicin al paso de la corriente, teniendo todos los mismos largos y seccin. El coeficiente se define como el grado de oposicin que presenta un determinado material conductor, al paso de la corriente elctrica por unidad de largo y seccin. Tambin en conocida como resistividad especfica. En la electrotcnica suele emplearse tambin el inverso de la resistividad, la cual se denomina conductividad.

Resistencia de los conductores La resistencia de los conductores depende del largo, del rea transversal (seccin) y del tipo de material del cual esta constituido.

: Resistividad L: Largo S: Seccin

CADA DE TENSIN EN LOS CONDUCTORES (Vp)

Debido a que los conductores presentan un determinado nivel de resistencia al paso de la corriente elctrica, existir entonces una cada de tensin o diferencia de potencial en stos. Lo anterior toma importancia en el caso de las instalaciones elctricas, debido a que segn la normativa elctrica chilena este no debe ser mayor a un 3%, ni mayor a un 5% en el punto ms desfavorable de la instalacin. AL analizar la situacin anterior, podemos por simple inspeccin darnos cuenta, que la tensin que llega a la carga o voltaje final, est definida por la diferencia de tensiones que existe entre la fuente (Voltaje inicial), y la cada de tensin existente en el conductor o voltaje de prdida.


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AL analizar la situacin anterior, podemos por simple inspeccin darnos cuenta, que la tensin que llega a la carga o voltaje final, est definida por la diferencia de tensiones que existe entre la fuente (Voltaje inicial), y la cada de tensin existente en el conductor o voltaje de prdida.

Al realizar el anlisis mediante l ley de Ohm, el voltaje de prdida quedar definido por las siguientes ecuaciones: Segn la ley de Ohm:

Transformando la expresin anterior en trminos del voltaje de prdida, se tiene:

Reemplazando en la expresin anterior, se tiene:


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DENSIDAD DE CORRIENTE La densidad de corriente indica cuantos amperes circulan por cada mm2 de seccin de conductor:

Donde: : Densidad de corriente en [A / mm] I: Intensidad en [A] A: Seccin del conductor en mm

POTENCIA ELCTRICA. La rapidez con que un componente de un circuito transforma la energa elctrica en otro tipo de energa (para hacer andar un motor, encender una lamparita o una estufa de cuarzo, por ejemplo) se llama potencia elctrica. sta depende de la corriente que circula y del voltaje aplicado a sus extremos.

P = VI Como V e I estn relacionados por la ley de Ohm, y sabiendo que tambin podemos decir que:

P = I2R La unidad de potencia es Watt, en honor del ingeniero escocs James Watt (1736 1819), quien contribuy enormemente al desarrollo de la industria.

CIRCUITOS ELCTRICOS SERIE Y PARALELO.

CIRCUITO SERIE EN CORRIENTE CONTINUA Un circuito serie es un circuito en el que slo hay un camino por el que fluye la corriente.


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En los circuitos serie se cumplen las siguientes propiedades:

1. La Intensidad de corriente I es la misma en todas partes del circuito. Esto significa que la corriente que fluye por R1 es la misma que por R2 y por R3 y es igual a la corriente que proporciona la batera.

2. De acuerdo a la ley de Kirchhoff de los voltajes, se afirma que el voltaje aplicado a un circuito cerrado es igual a la suma de las cadas de voltaje en ese circuito.

De acuerdo al circuito anterior se tiene que:

Para un circuito de n cargas:

3. La resistencia total de un circuito serie es igual a la suma de las resistencias individuales que lo conforman. En un circuito de "n" cargas conectadas se tiene que:

CIRCUITO PARALELO EN CORRIENTE CONTINUA Un circuito paralelo es un circuito en el que hay varios caminos por los que se reparte en forma proporcional a la resistencia, la corriente total entregada por la fuente de alimentacin.

Figura 2.10 Circuito paralelo


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En los circuitos en paralelo se cumplen las siguientes propiedades: 1. El voltaje entregado por la fuente de alimentacin VT es el mismo en todas partes del circuito.

Esto significa que el voltaje en R1 es el mismo que en R2 y en R3. Si el circuito es de "n" cargas conectadas, se tiene que:

2. Aplicando la ley de Kirchhoff de la corriente se puede afirmar que la suma de las corrientes de las ramas de un circuito paralelo es igual a la corriente entregada a dicho circuito por la fuente de alimentacin, o corriente total.

Figura 2.11 Corrientes en un circuito serie De acuerdo a este circuito se tiene que:

Para un circuito de n cargas:

3. La resistencia equivalente de un circuito paralelo es igual a la suma de los recprocas de las resistencias parciales. Para n receptores conectados se tiene que:

Resolviendo la expresin anterior se demuestra que en los circuitos paralelos "La resistencia total o equivalente es menor que la menor de las resistencias parciales conectadas".


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FUNDAMENTOS DE LA CORRIENTE ALTERNA (C.A.)

La Corriente Alterna Posee las siguientes Caractersticas: Es una corriente variable, que recorre los conductores en ambos sentidos. Es cclica, es decir, vara en magnitud y sentido en funcin del tiempo. Vara segn funcin sinusoidal (sinusoidal). Se genera Voltaje y Frecuencia. La polaridad en la C. A. son Fase y Neutro.

En la Corriente Alterna. Se encuentran los siguientes conceptos tales como: Frecuencia Ciclo o periodo Alternancia Amplitud Velocidad angular Valores de la Corriente Alterna

Conceptos de Corriente Alterna Frecuencia: Es el nmero de ciclos en un segundo. Se expresa en Hertz (Hz). Ciclo o Periodo: Es el tiempo empleado por la C. A. en reencontrar, el mismo valor y sentido. Alternancia: Es la variacin completa en un sentido y en el otro. Amplitud: Es el valor mximo de la corriente, representado en la curva sinusoidal. Velocidad Angular: La velocidad angular es la pulsacin de la corriente y se expresa, en la

relacin de radianes por segundos. = 2 x f (rd / sg )

Valores de la Corriente Alterna El anlisis para los valores de la corriente alterna, es valido para la tensin y la intensidad de corriente elctrica. En la corriente alterna existen 4 valores:

Valor mximo: Es el mximo de los valores instantneos. Un ciclo tiene 2 valores mximos: Mximo positivo Mximo negativo Tambin se denomina, valor pick.

Valor Medio: Es un valor promedio analizado (deducido) en un semiciclo ( ciclo). Corresponde al 63.7 % del valor mximo. (En /1 es igual a 0.637). V efectivo = 0.707 x V mximo. Se utiliza para medir valores de Potencia

Valor efectivo o eficaz: Tambin se le denomina valor eficaz o R. M. S. Es el valor real o efectivo con los cuales se determinan los sistemas elctricos. Corresponde al 70,7% del valor mximo (en porcentaje es igual al 0,707), se utiliza para medir valores de Voltaje y de Corriente.


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Valor Instantneo: Son los valores de la C. A. que se obtienen para un instante de tiempo determinado Se determinan en funcin de:

a. Su mximo valor (Del vector) b. El seno del ngulo

CORRIENTES TRIFASICAS

En ingeniera elctrica un sistema trifsico es un sistema de produccin, distribucin y consumo de energa elctrica formado por tres corrientes monofsicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120, y estn dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofsicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase.

Un sistema trifsico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y estn desfasados simtricamente.

Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (tensiones diferentes o distintos desfases entre ellas), el sistema de tensiones es un desequilibrado o ms comnmente llamado un sistema desbalanceado. Recibe el nombre de sistema de cargas desequilibradas el conjunto de impedancias distintas que dan lugar a que por el receptor circulen corrientes de amplitudes diferentes o con diferencias de fase entre ellas distintas a 120, aunque las tensiones del sistema o de la lnea sean equilibradas o balanceadas.

El sistema trifsico presenta una serie de ventajas como son la economa de sus lneas de transporte de energa (hilos ms finos que en una lnea monofsica equivalente) y de los transformadores utilizados, as como su elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores, a los que la lnea trifsica alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de la lnea monofsica.

Los generadores utilizados en centrales elctricas son trifsicos, dado que la conexin a la red elctrica debe ser trifsica (salvo para centrales de poca potencia). La trifsica se usa mucho en industrias, donde las mquinas funcionan con motores para esta tensin.

Valor medio = 0.637 x Valor mximo

i = I max. x sen

v = V max. x sen


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Existen dos tipos de conexin; en tringulo y en estrella. En estrella, el neutro es el punto de unin de las fases.

Transferencia constante de potencia con cargas balanceadas

Consideremos un sistema trifsico de tensiones

Asumimos la carga balanceada. As, en cada fase hay impedancia:

con corriente de pico

y corrientes instantneas

Las potencias instantneas en las fases son


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Usando identidades trigonomtricas:

POTENCIA ELCTRICA EN CORRIENTE ALTERNA.

En corriente alterna existen 3 tipos de Potencia: Activa Reactiva Aparente

POTENCIA ACTIVA Se designa con la letra P y su unidad de medida es el Watt. Se manifiesta en receptores que disipan su energa, en forma calrica. Ejemplos: Calefactores, alumbrado incandescente, etc.

POTENCIA REACTIVA Se designa con la letra Q y su unidad de medida es el VAR (Volt Amper Reactivo). Se manifiesta en 2 formas:

Potencia reactiva Inductiva Potencia reactiva Capacitiva

Potencia reactiva inductiva Se manifiesta a travs de los efectos de los campos magnticos. Es decir, todos los equipos o maquinarias que utilizan bobinas en C. A. para su funcionamiento. Principales consumos:

Motores Sistemas de transmisin Auto transformador Electroimanes Ballast, etc.

Potencia Capacitiva Todos ellos consumen reactivos del sistema. Se manifiesta a travs de los efectos de los campos elctricos. Principales dispositivos:

Condensadores estticos ( bancos de condensadores fijos). Condensadores sincrnicos (mquinas giratorias). Efectos capacitivos en lneas de transmisin de A.T. Todos ellos APORTAN REACTIVOS al sistema.


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POTENCIA APARENTE Se designa con la letra S y su unidad de medida es el VA (Volt Amper). Se mide a travs del mtodo voltmetro - ampermetro o a travs de algn instrumento que mida en forma directa. La potencia aparente corresponde a la suma vectorial de la potencia activa y la potencia reactiva.

ECUACIONES DE LAS POTENCIAS EN C. A.

Potencia Activa : P = V x I x Cos (Watt) Potencia Reactiva : Q = V x I x Sen (VAR) Potencia Aparente : S = V x I (VA)

MAQUINAS ELECTRICAS

Transformadores

Se denomina transformador a un dispositivo elctrico que permite aumentar o disminuir la tensin en un circuito elctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin prdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las mquinas reales presentan un pequeo porcentaje de prdidas, dependiendo de su diseo, tamao, etc.

El transformador es un dispositivo que convierte la energa elctrica alterna de un cierto nivel de tensin, en energa alterna de otro nivel de tensin, por medio de interaccin electromagntica. Est constituido por dos o ms bobinas de material conductor, aisladas entre s elctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo ncleo de material ferromagntico. La nica conexin entre las bobinas la constituye el flujo magntico comn que se establece en el ncleo. Los transformadores son dispositivos basados en el fenmeno de la induccin electromagntica y estn constituidos, en su forma ms simple, por dos bobinas devanadas sobre un ncleo cerrado, fabricado bien sea de hierro dulce o de lminas apiladas de acero elctrico, aleacin apropiada para optimizar el flujo magntico. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios segn correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestin, respectivamente. Tambin existen transformadores con ms devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensin que el secundario.


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Motores de C.A.

Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores elctricos que funcionan con corriente alterna. Un motor es una mquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energa en energa mecnica de rotacin o par. Un motor elctrico convierte la energa elctrica en fuerzas de giro por medio de la accin mutua de los campos magnticos. Un generador elctrico, por otra parte, transforma energa mecnica de rotacin en energa elctrica y se le puede llamar una mquina generatriz de fem. Las dos formas bsicas son el generador de corriente continua y el generador de corriente alterna, este ltimo ms correctamente llamado alternador. Todos los generadores necesitan una mquina motriz (motor) de algn tipo para producir la fuerza de rotacin, por medio de la cual un conductor puede cortar las lneas de fuerza magnticas y producir una fem. La mquina ms simple de los motores y generadores es el alternador. En algunos casos, tales como barcos, donde la fuente principal de energa es de corriente continua, o donde se desea un gran margen, pueden emplearse motores de c-c. Sin embargo, la mayora de los motores modernos trabajan con fuentes de corriente alterna. Existe una gran variedad de motores de c-a, entre ellos tres tipos bsicos: el universal, el sncrono y el de jaula de ardilla.

Motores universales

Los motores universales trabajan con voltajes de corriente continua o corriente alterna. Tal motor, llamado universal, se utiliza en sierra elctrica, taladro, utensilios de cocina, ventiladores, sopladores, batidoras y otras aplicaciones donde se requiere gran velocidad con cargas dbiles o pequeas fuerzas. Estos motores para corriente alterna y directa, incluyendo los universales se distinguen por su conmutador devanado y las escobillas. Los componentes de este motor son: Los campos (estator), la masa (rotor), las escobillas (los excitadores) y las tapas (las cubiertas laterales del motor). El circuito elctrico es muy simple, tiene solamente una va para el paso de la corriente, porque el circuito est conectado en serie. Su potencial es mayor por tener mayor flexibilidad en vencer la inercia cuando est en reposo, o sea, tiene un par de arranque excelente, pero tiene una dificultad, y es que no est construido para uso continuo o permanente. Otra dificultad de los motores universales son las emisiones electromagnticas. Las chispas del colector (chisporroteos) junto con su propio campo magntico generan interferencias o ruido en el espacio radioelctrico. Esto se puede reducir por medio de los condensadores de paso, de 0,001 F a 0,01 F, conectados de las escobillas a la carcasa del motor y conectando sta a masa. Estos motores tienen la ventaja de que alcanzan grandes velocidades pero con poca fuerza. Existen tambin motores de corriente alterna trifsica que funcionan a 380 V y a otras tensiones.

Motores asncronos El motor asncrono trifsico est formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estator, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifsicas y estn desfasadas entre s 120 en el espacio. Segn el Teorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes trifsicas equilibradas, cuyo desfase en el tiempo es tambin de 120, se induce un campo magntico giratorio que envuelve al rotor. Este campo magntico variable va a inducir una tensin en el rotor segn la Ley de induccin de Faraday:

Entonces se da el efecto Laplace ( efecto motor): todo conductor por el que circula una corriente elctrica, inmerso en un campo magntico experimenta una fuerza que lo tiende a poner en movimiento.


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Simultneamente se da el efecto Faraday ( efecto generador): en todo conductor que se mueva en el seno de un campo magntico se induce una tensin. El campo magntico giratorio, a velocidad de sincronismo, creado por el bobinado del estator, corta los conductores del rotor, por lo que se genera una fuerza electromotriz de induccin. La accin mutua del campo giratorio y las corrientes existentes en los conductores del rotor, originan una fuerza electrodinmica sobre dichos conductores del rotor, las cuales hacen girar el rotor del motor. La diferencia entre las velocidades del rotor y el campo magntico se denomina deslizamiento.

Motores sncronos

Implicando, se puede utilizar un alternador como motor en determinadas circunstancias. Si se excita el campo con c-c y se alimenta por los anillos colectores a la bobina del rotor con c-a, la mquina no arrancar. El campo alrededor de la bobina del rotor es alterno en polaridad magntica pero durante un semiperiodo del ciclo completo, intentar moverse en una direccin y durante el siguiente semiperiodo en la direccin opuesta. El resultado es que la mquina permanece parada. La mquina solamente se calentar y posiblemente se quemar. Para generar el campo magntico del rotor, se suministra una CC al devanado del campo; esto se realiza frecuentemente por medio de una excitatriz, la cual consta de un pequeo generador de CC impulsado por el motor, conectado mecnicamente a l. Se mencion anteriormente que para obtener un par constante en un motor elctrico, es necesario mantener los campos magnticos del rotor y del estator constante el uno con relacin al otro. Esto significa que el campo que rota electromagnticamente en el estator y el campo que rota mecnicamente en el rotor se deben alinear todo el tiempo. La nica condicin para que esto ocurra consiste en que ambos campos roten a la velocidad sincrnica:

Es decir, son motores de velocidad constante. Para una mquina sincrnica de polos no salientes (rotor cilndrico), el par se puede escribir en trminos de la corriente alterna del estator, , y de la corriente continua del rotor, :

El rotor de un alternador de dos polos debe hacer una vuelta completa para producir un ciclo de c-a. Debe girar 60 veces por segundo (si la frecuencia fuera de 60 Hz), o 3.600 revoluciones por minuto (rpm), para producir una c-a de 60 Hz. Si se puede girar a 3.600 rpm tal alternador por medio de algn aparato mecnico, como por ejemplo, un motor de c-c, y luego se excita el inducido con una c-a de 60 Hz, continuar girando como un motor sncrono. Su velocidad de sincronismo es 3.600 rpm. Si funciona con una c-a de 50 Hz, su velocidad de sincronismo ser de 3.000 rpm. Mientras la carga no sea demasiado pesada, un motor sncrono gira a su velocidad de sincronismo y solo a esta velocidad. Si la carga llega a ser demasiado grande, el motor va disminuyendo velocidad, pierde su sincronismo y se para. Los motores sncronos de este tipo requieren toda una excitacin de c-c para el campo (o rotor), as como una excitacin de c-a para el estator. Se puede fabricar un motor sncrono construyendo el rotor cilndrico normal de un motor tipo jaula de ardilla con dos lados planos. Un ejemplo de motor sncrono es el reloj elctrico, que debe arrancarse a mano cuando se para. En cuanto se mantiene la c-a en su frecuencia correcta, el reloj marca el tiempo exacto. No es importante la precisin en la amplitud de la tensin. Y es una de las ms interesantes.


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Motores de jaula de ardilla

La mayor parte de los motores que funcionan con c-a de una sola fase tienen el rotor de tipo jaula de ardilla. Los rotores de jaula de ardilla reales son Cuando el campo se produce para que tenga un efecto rotatorio, el motor se llama de tipo de jaula de ardilla. Un motor de fase partida utiliza polos de campo adicionales que estn alimentados por corrientes en distinta fase, lo que permite a los dos juegos de polos tener mximos de corriente y de campos magnticos con muy poca diferencia de tiempo. Los arrollamientos de los polos de campo de fases distintas, se deberan alimentar por c-a bifsicas y producir un campo magntico rotatorio, pero cuando se trabaja con una sola fase, la segunda se consigue normalmente conectando un condensador (o resistencia) en serie con los arrollamientos de fases distintas. Con ello se puede desplazar la fase en ms de 20 y producir un campo magntico mximo en el devanado desfasado que se adelanta sobre el campo magntico del devanado principal. Desplazamiento real del mximo de intensidad del campo magntico desde un polo al siguiente, atrae al rotor de jaula de ardilla con sus corrientes y campos inducidos, hacindole girar. Esto hace que el motor de arranque por s mismo. El devanado de fase partida puede quedar en el circuito o puede ser desconectado por medio de un conmutador centrfugo que le desconecta cuando el motor alcanza una velocidad predeterminada. Una vez que el motor arranca, funciona mejor sin el devanado de fase partida. De hecho, el rotor de un motor de induccin de fase partida siempre se desliza produciendo un pequeo porcentaje de reduccin de la que sera la velocidad de sincronismo. Si la velocidad de sincronismo fuera 1.800 rpm, el rotor de jaula de ardilla, con una cierta carga, podra girar a 1.750 rpm. Cuanto ms grande sea la carga en el motor, ms se desliza el rotor. En condiciones ptimas de funcionamiento un motor de fase partida con los polos en fase desconectados, puede funcionar con un rendimiento aproximado del 75%. Otro modo de producir un campo rotatorio en un motor, consiste en sombrear el campo magntico de los polos de campo. Esto se consigue haciendo una ranura en los polos de campo y colocando un anillo de cobre alrededor de una de las partes del polo. Mientras la corriente en la bobina de campo est en la parte creciente de la alternancia, el campo magntico aumenta e induce una fem y una corriente en el anillo de cobre. Esto produce un campo magntico alrededor del anillo que contrarresta el magnetismo en la parte del polo donde se halla l. En este momento se tiene un campo magntico mximo en la parte de polo no sombreada y un mnimo en la parte sombreada. En cuanto la corriente de campo alcanza un mximo, el campo magntico ya no vara y no se induce corriente en el anillo de cobre. Entonces se desarrolla un campo magntico mximo en todo el polo. Mientras la corriente est decreciendo en amplitud el campo disminuye y produce un campo mximo en la parte sombreada del polo. De esta forma el campo magntico mximo se desplaza de la parte no sombreada a la sombreada de los polos de campo mientras avanza el ciclo de corriente. Este movimiento del mximo de campo produce en el motor el campo rotatorio necesario para que el rotor de jaula de ardilla se arranque solo. El rendimiento de los motores de polos de induccin sombreados no es alto, vara del 30 al 50 por 100. Una de las principales ventajas de todos los motores de jaula de ardilla, particularmente en aplicaciones de radio, es la falta de colector o de anillos colectores y escobillas. Esto asegura el funcionamiento libre de interferencias cuando se utilizan tales motores. Estos motores tambin son utilizados en la industria. El mantenimiento que se hace a estos motores es fcil.

MOTORES-CC (MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA)

Son de los ms comunes y econmicos, y puedes encontrarlo en la mayora de los juguetes a pilas, constituidos, por lo general, por dos imanes permanentes fijados en la carcasa y una serie de bobinados de cobre ubicados en el eje del motor, que habitualmente suelen ser tres.


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El funcionamiento se basa en la interaccin entre el campo magntico del imn permanente y el generado por las bobinas, ya sea una atraccin o una repulsin hacen que el eje del motor comience su movimiento, bueno, eso es a grandes rasgos...

Ahora nos metemos un poco ms adentro... Cuando una bobina es recorrida por la corriente elctrica, esta genera un campo magntico y como es obvio este campo magntico tiene una orientacin es decir dos polos un polo NORTE y un polo SUR, la pregunta es, cul es cul...?, y la respuesta es muy sencilla, si el ncleo de la bobina es de un material ferromagntico los polos en este material se veran as...

Como puedes ver, estos polos pueden ser invertidos fcilmente con slo cambiar la polaridad de la bobina, por otro lado al ncleo de las bobinas las convierte en un electroimn, ahora bien, si tienes nociones de el efecto producido por la interaccin entre cargas, recordars que cargas opuestas o polos opuestos se atraen y cargas del mismo signo o polos del mismo signo se repelen, esto hace que el eje del motor gire produciendo un determinado torque.

Te preguntars que es el torque...?, pues es simplemente la fuerza de giro, si quieres podramos llamarle la potencia que este motor tiene, la cual depende de varios factores, como ser; la cantidad de corriente, el espesor del alambre de cobre, la cantidad de vueltas del bobinado, la tensin etc. esto es algo que ya viene determinado por el fabricante, y que nosotros poco podemos hacer, ms que jugar con uno que otro parmetro que luego describir. La imagen anterior fue solo a modo descriptivo, ya que por lo general suelen actuar las dos fuerzas, tanto atraccin como repulsin, y ms si se trata de un motor con bobinas impares.

1.- manual fundamentos de eléctricidad

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