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Laboratorio N 03: Formacin De Campos Magnticos En Mquinas Rotativas

Facultad de Ingeniera Elctrica y Electrnica,Universidad Nacional de Ingeniera Lima, PerOrtega Uribarri Andrea

I. OBJETIVO -Los siguientes experimentos tienen como finalidad mostrar: Analizar las caractersticas de un campo magntico formado en el entrehierro de una maquina rotativa cuando sus devanados son excitados con corriente continua o con tensiones alternas trifsicas.II. TEORA A. Estator El estator es la parte fija de una mquina rotativa y uno de los dos elementos fundamentales para la transmisin de potencia (siendo el otro su contraparte mvil, el rotor). El trmino aplica principalmente a la construccin de mquinas elctricas y dependiendo de la configuracin de la mquina, el estator puede ser: El alojamiento del circuito magntico del campo en las mquinas de corriente continua. En este caso, el estator interacta con la armadura mvil para producir par motor en el eje de la mquina. Su construccin puede ser de imn permanente o de electroimn, en cuyo caso la bobina que lo energiza se denomina devanado de campo. El alojamiento del circuito de armadura en las mquinas de corriente alterna. En este caso, el estator interacta con el campo rotante para producir el par motor y su construccin consiste en una estructura hueca con simetra cilndrica, hecha de lminas de acero magntico apiladas, para as reducir las prdidas debidas a la histresis y las corrientes de Foucault.B. Rotor El rotor es el componente que gira (rota) en una mquina elctrica, sea sta un motor o un generador elctrico. Junto con su contraparte fija, el estator, forma el conjunto fundamental para la transmisin de potencia en motores y mquinas elctricas en general. El rotor est formado por un eje que soporta un juego de bobinas arrolladas sobre un ncleo magntico que gira dentro de un campo magntico creado bien por un imn o por el paso por otro juego de bobinas, arrolladas sobre unas piezas polares, que permanecen estticas y que constituyen lo que se denomina estator de una corriente continua o alterna, dependiendo del tipo de mquina de que se trate.

C. Mquina de corriente continua El motor de corriente continua (denominado tambin motor de corriente directa, motor CC o motor DC) es una mquina que convierte la energa elctrica en mecnica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la accin del campo magntico. Una mquina de corriente continua (generador o motor) se compone principalmente de dos partes. El estator da soporte mecnico al aparato y contiene los devanados principales de la mquina, conocidos tambin con el nombre de polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre ncleo de hierro. El rotor es generalmente de forma cilndrica, tambin devanado y con ncleo, alimentado con corriente directa mediante escobillas fijas (conocidas tambin como carbones). El principal inconveniente de estas mquinas es el mantenimiento, muy caro y laborioso, debido principalmente al desgaste que sufren las escobillas al entrar en contacto con las delgas.

D. Mquina de corriente alterna

Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores elctricos que funcionan con este tipo de alimentacin elctrica (ver "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 (fuerza elctrica motriz). 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.

E. Motores sncronos

Los motores sncronos son un tipo de motor de corriente alterna en el que la rotacin del eje est sincronizada con la frecuencia de la corriente de alimentacin; el perodo de rotacin es exactamente igual a un nmero entero de ciclos de CA. Su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensin de la red elctrica a la que est conectado y por el nmero de pares de polos del motor, siendo conocida esa velocidad como "velocidad de sincronismo". Este tipo de motor contiene electro magnetos en el estator del motor que crean un campo magntico que rota en el tiempo a esta velocidad de sincronismo. La expresin matemtica que relaciona la velocidad de la mquina con los parmetros mencionados es:

Donde:f: Frecuencia de la red a la que est conectada la maquina(Hz).P: Numero de pares de polos que tiene la mquina.p: Numero de polos que tiene la mquina.n: Velocidad de sincronismo de la maquina (RPM).

III. DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA

A. Equipos y Materiales Maquina elctrica student. Autotransformador trifsico (o grupo convertidor). 1 Fluke para la observacin de forma de onda. 1 Ampermetro de pinza DC. 1 Ampermetro de pinza AC. 1 Multmetro digital Fluke. 2 Multmetros. 3 Restatos de (0-200, 0-500, 0-550).Generador de seales.

IV. BIBLIOGRAFIA Mquinas Elctricas EstticasTeora y problemas (M. Salvador G.-Salvador EditoresSerie Habich) Teora y anlisis de Mquinas Elctricas (Agustn Gutirrez Pucar)