1. Introducción a las Máquinas Eléctricas
Flashcards
- ¿Qué hipótesis define la simetría cilíndrica perfecta en una máquina eléctrica ideal?
- Entrehierro constante
- ¿Qué tipo de material se asume en los circuitos magnéticos de rotor y estátor en una máquina eléctrica ideal?
- Material magnético ideal (permeabilidad infinita, no saturación, no pérdidas)
- ¿Qué simplificación constructiva permite reducir los armónicos en las máquinas eléctricas?
- Técnicas constructivas en los devanados
- ¿Qué características definen un devanado equivalente?
- Concentrado de paso diametral, número de espiras Nseq, campo magnético senoidal
Preguntas tipo test
- ¿Cuál de las siguientes hipótesis NO es una característica de la máquina eléctrica ideal?
- a) Simetría cilíndrica perfecta
- b) Entrehierro constante
- c) Material magnético con permeabilidad infinita
- d) Conductores con dimensiones transversales
Respuesta: d) Conductores con dimensiones transversales. La máquina eléctrica ideal se define con conductores puntuales, es decir, sin dimensiones transversales.
- ¿Qué permite simplificar al primer armónico en las máquinas eléctricas gracias a las técnicas constructivas?
- a) La distribución temporal de las corrientes
- b) La distribución espacial de las tensiones aplicadas
- c) La distribución espacial del campo magnético y la distribución temporal de las fuerzas electromotrices inducidas
- d) La reducción del tamaño de la máquina
Respuesta: c) La distribución espacial del campo magnético y la distribución temporal de las fuerzas electromotrices inducidas. Las técnicas constructivas permiten diseñar máquinas eléctricas con devanados que reducen los armónicos de las variables electromagnéticas, simplificando la distribución espacial del campo magnético y la distribución temporal de las fuerzas electromotrices inducidas al primer armónico.
- ¿Qué representa el eje magnético de una bobina?
- a) La dirección del flujo magnético mínimo
- b) La dirección perpendicular al plano del devanado donde la amplitud del campo magnético es máxima
- c) La dirección del par electromagnético resultante
- d) La dirección de la corriente que circula por la bobina
Respuesta: b) La dirección perpendicular al plano del devanado donde la amplitud del campo magnético es máxima. El eje magnético de una bobina representa la dirección perpendicular al plano del devanado, donde la amplitud del campo magnético es máxima.
2. Creación de un Campo Magnético en el Entrehierro
Flashcards
- ¿Qué es una máquina eléctrica ideal?
- Un modelo teórico basado en hipótesis simplificadoras como simetría cilíndrica perfecta, permeabilidad infinita y conductores puntuales.
- ¿Qué ocurre al aplicar la ley de Ampère en el entrehierro de una máquina eléctrica ideal?
- La intensidad de campo es no nula solo en el paso por los entrehierros debido a la permeabilidad infinita del material ferromagnético.
- ¿Cómo se calcula la inducción magnética (B) en el entrehierro a partir de la intensidad de campo (H)?
- B = μ₀ * H, donde μ₀ es la permeabilidad del vacío.
- ¿Qué tipo de términos incluye la serie de Fourier para representar la inducción magnética en el entrehierro?
- Únicamente términos senoidales e impares (onda cuadrada).
Preguntas tipo test
- ¿Qué hipótesis NO se considera en la máquina eléctrica ideal?
- a) Simetría cilíndrica perfecta
- b) Material magnético ideal
- c) Entrehierro de gran dimensión radial
- d) Conductores puntuales
Respuesta: c) Entrehierro de gran dimensión radial. La máquina eléctrica ideal asume un entrehierro con dimensión radial muy pequeña en comparación con los diámetros del rotor y estator.
- ¿Qué ley se aplica para analizar la distribución del campo magnético en el entrehierro?
- a) Ley de Faraday
- b) Ley de Lenz
- c) Ley de Ampère
- d) Ley de Biot-Savart
Respuesta: c) Ley de Ampère. La ley de Ampère se utiliza para relacionar la integral de línea del campo magnético con la corriente eléctrica que lo produce, permitiendo analizar la distribución del campo en el entrehierro.
- ¿Qué simplificación se utiliza al trabajar con devanados equivalentes en máquinas eléctricas?
- a) Ondas cuadradas
- b) Ondas triangulares
- c) Ondas senoidales
- d) Ondas diente de sierra
Respuesta: c) Ondas senoidales. Al utilizar devanados equivalentes, se asume que las formas de onda son senoidales, lo que facilita el análisis mediante fasores.
3. Devanado Equivalente
Flashcards
- ¿Qué es un devanado equivalente?
- Un devanado simplificado que representa un devanado real con características senoidales de campo magnético y fuerza electromotriz.
- ¿Cuál es una característica clave del campo magnético generado por un devanado equivalente?
- Tiene una distribución senoidal a lo largo del entrehierro.
- ¿Qué tipo de devanado se utiliza para representar el devanado equivalente?
- Un devanado concentrado de paso diametral.
- ¿Qué variables electromagnéticas se reducen mediante el diseño de devanados con técnicas constructivas?
- Los armónicos en las fuerzas electromotrices inducidas y los campos magnéticos generados.
Preguntas tipo test
- ¿Qué permite el uso de devanados equivalentes en el análisis de máquinas eléctricas?
- a) Simplificar el análisis al trabajar con formas de onda senoidales.
- b) Eliminar completamente los armónicos en el campo magnético.
- c) Aumentar la complejidad del análisis de las máquinas eléctricas.
- d) Ignorar la distribución espacial del campo magnético.
Respuesta: a) Simplificar el análisis al trabajar con formas de onda senoidales.. El uso de devanados equivalentes simplifica el análisis porque transforma las formas de onda complejas en senoidales, facilitando el uso de fasores y simplificando los cálculos.
- ¿Cuál es una característica principal del devanado equivalente?
- a) Genera un campo magnético con distribución cuadrada.
- b) Es un devanado distribuido con múltiples pasos.
- c) Tiene un número de espiras variable.
- d) Es concentrado y de paso diametral.
Respuesta: d) Es concentrado y de paso diametral.. El devanado equivalente se define como concentrado y de paso diametral, lo que simplifica el análisis del campo magnético y la fuerza electromotriz.
- ¿Qué representa el eje magnético de una bobina en un devanado equivalente?
- a) La dirección donde la amplitud del campo magnético es mínima.
- b) La dirección paralela al plano del devanado.
- c) La dirección donde la amplitud del campo magnético es máxima.
- d) Una dirección aleatoria dentro del devanado.
Respuesta: c) La dirección donde la amplitud del campo magnético es máxima.. El eje magnético de una bobina representa la dirección perpendicular al plano del devanado donde la amplitud del campo magnético generado es máxima.
4. Par Electromagnético en Máquinas de Polos Lisos
Flashcards
- ¿Qué es el par electromagnético en máquinas de polos lisos?
- Es la fuerza rotacional producida por la interacción de dos campos magnéticos.
- ¿De qué es proporcional el par electromagnético?
- A la amplitud de ambos campos magnéticos y al seno del ángulo que forman.
- ¿Qué indica el signo negativo en la fórmula del par electromagnético?
- Que el par tiende a juntar ambos campos magnéticos.
- ¿Cómo afecta el ángulo entre los campos magnéticos al par electromagnético?
- El par es máximo cuando el ángulo es de 90 grados y mínimo cuando es de 0 grados.
Preguntas tipo test
- ¿Qué relación describe la dependencia del par electromagnético en máquinas de polos lisos?
- a) Es proporcional a la suma de los campos magnéticos.
- b) Es inversamente proporcional a la amplitud de los campos magnéticos.
- c) Es proporcional a la amplitud de ambos campos magnéticos y al seno del ángulo que forman.
- d) Es independiente de los campos magnéticos.
Respuesta: c) Es proporcional a la amplitud de ambos campos magnéticos y al seno del ángulo que forman.. El par electromagnético es directamente proporcional a la amplitud de los campos magnéticos y al seno del ángulo entre ellos, lo que significa que un ángulo de 90 grados dará el par máximo.
- En la fórmula del par electromagnético, ¿qué representa el signo negativo?
- a) La dirección de rotación del rotor.
- b) El sentido del par, que tiende a alinear los campos magnéticos.
- c) La pérdida de energía en el entrehierro.
- d) La repulsión entre los campos magnéticos.
Respuesta: b) El sentido del par, que tiende a alinear los campos magnéticos.. El signo negativo indica que el par electromagnético tiende a juntar o alinear ambos campos magnéticos, buscando la configuración de menor energía.
- ¿Qué ocurre con el par electromagnético si el ángulo entre los campos magnéticos es de 0 grados?
- a) El par es máximo.
- b) El par es mínimo.
- c) El par es infinito.
- d) El par no se ve afectado.
Respuesta: b) El par es mínimo.. El seno de 0 grados es cero, por lo tanto, el par electromagnético es mínimo (cero) cuando los campos están alineados.
5. Obtención de Campos Magnéticos Giratorios: Teorema de Ferraris
Flashcards
- ¿Qué establece el teorema de Ferraris?
- Que todo devanado trifásico alimentado con un sistema trifásico equilibrado genera un campo magnético rotatorio.
- ¿Qué define la secuencia de fases en un devanado trifásico?
- El sentido de giro del campo magnético.
- ¿A qué es igual la amplitud del campo magnético rotatorio según el teorema de Ferraris?
- 3/2 la amplitud máxima de una de las fases.
- ¿Qué nombre recibe la velocidad de giro del campo magnético?
- Velocidad de sincronismo.
Preguntas tipo test
- ¿Qué condición debe cumplirse para que una máquina haga un par constante?
- a) Br y Bs deben girar a diferente velocidad.
- b) Br y Bs deben girar a la misma velocidad relativa.
- c) Br y Bs deben girar a la misma velocidad absoluta.
- d) Br debe estar detenido y Bs girando.
Respuesta: c) Br y Bs deben girar a la misma velocidad absoluta.. Para que la máquina mantenga un par constante, tanto Br (campo magnético del rotor) como Bs (campo magnético del estátor) deben girar a la misma velocidad absoluta.
- ¿Cuál es el efecto de intercambiar dos fases en un devanado trifásico alimentado con un sistema trifásico equilibrado?
- a) No tiene ningún efecto en el campo magnético.
- b) Invierte la amplitud del campo magnético.
- c) Cambia el sentido de giro del campo magnético.
- d) Aumenta la velocidad de giro del campo magnético.
Respuesta: c) Cambia el sentido de giro del campo magnético.. Intercambiar dos fases en un devanado trifásico invierte la secuencia de las fases, lo que resulta en un cambio en el sentido de giro del campo magnético rotatorio.
- ¿Qué representa la velocidad de sincronismo en el contexto de los campos magnéticos giratorios?
- a) La velocidad del rotor en una máquina eléctrica.
- b) La velocidad de giro del campo magnético.
- c) La diferencia entre la velocidad del rotor y del estator.
- d) La velocidad angular de las corrientes trifásicas.
Respuesta: b) La velocidad de giro del campo magnético.. La velocidad de sincronismo es el nombre que recibe la velocidad de giro del campo magnético generado por un devanado trifásico alimentado con un sistema trifásico equilibrado.
6. Funcionamiento como motor
Flashcards
- ¿Qué tipo de potencia se suministra a un motor eléctrico?
- Potencia activa
- ¿Qué representan Bs y Br en una máquina rotativa?
- Bs es el campo magnético del estátor y Br es el campo magnético del rotor.
- ¿Qué condición deben cumplir Bs y Br para que Tem sea constante?
- Deben girar a la misma velocidad absoluta.
- ¿Qué representa Tem en el contexto de un motor?
- El par electromagnético o par motriz.
Preguntas tipo test
- ¿Qué condición deben cumplir los campos magnéticos del estátor (Bs) y del rotor (Br) para que la máquina haga un par constante (Tem)?
- a) Deben girar a diferentes velocidades absolutas.
- b) Deben girar a la misma velocidad absoluta.
- c) Solo Bs debe girar; Br debe estar estático.
- d) Solo Br debe girar; Bs debe estar estático.
Respuesta: b) Deben girar a la misma velocidad absoluta.. Para que la máquina mantenga un par constante, los campos magnéticos del estátor y del rotor deben girar a la misma velocidad absoluta. Esto asegura una interacción continua y estable entre ambos campos.
- ¿Qué representa Tem en el contexto del funcionamiento de una máquina eléctrica rotativa como motor?
- a) El par de freno aplicado por la carga mecánica.
- b) El momento de inercia de los elementos giratorios.
- c) El par electromagnético o par motriz ejercido por el campo del estátor sobre el del rotor.
- d) La velocidad de giro del rotor respecto al estátor.
Respuesta: c) El par electromagnético o par motriz ejercido por el campo del estátor sobre el del rotor.. Tem representa el par electromagnético, que es el par motriz que ejerce el campo magnético del estátor sobre el rotor, impulsando así el movimiento de la máquina.
- ¿Qué tipo de potencia se suministra a una máquina eléctrica rotativa cuando funciona como motor?
- a) Potencia reactiva
- b) Potencia aparente
- c) Potencia activa
- d) Potencia compleja
Respuesta: c) Potencia activa. Cuando una máquina eléctrica rotativa funciona como motor, se le suministra potencia activa, que es la que se convierte en trabajo mecánico.
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Texto del documento
1 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis 102 REPASO DE LOS FUNDAMENTOS DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS (I): Creación de los campos magnéticos, devanado equivalente "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis 103 Máquina eléctrica real: Introducción 2 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis 104 Máquina eléctrica ideal: El estudio teórico se basará en la máquina eléctrica ideal, que se define en base a las siguientes hipótesis: Simetría cilíndrica perfecta (entrehierro constante) Dimensión radial del entrehierro muy pequeña en comparación con los diámetros exterior del rotor e interior del estátor, que por tanto se tomarán iguales Material magnético ideal en los circuitos magnéticos de rotor y estátor (permeabilidad infinita, no saturación, no pérdidas) Conductores puntuales, sin dimensiones transversales Introducción Ideal "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis 105 Máquina eléctrica rotativa: Transformaciones de energía Introducción Bs A A' C B B' C' Br 3 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis 106 Flujo creado por una bobina en el vacío Sección frontal Sección frontal y líneas de flujo N S N S Creación de un campo magnético en el entrehierro producido por una bobina de paso diametral Se coloca una bobina de paso diametral de N espiras cerca del entrehierro de una maquina eléctrica ideal y se hace circular por ella una corriente continua I. Esta corriente genera un campo magnético que se cierra por dentro del núcleo magnético (rotor + estator) y cuya dirección se obtiene con la regla de la mano derecha. I l "Máquinas Eléctricas", L.
Marroyo y P. Sanchis 107 Para analizar la distribución del campo magnético a lo largo del entrehierro se aplica la ley de Ampère a lo largo de las diferentes trayectorias (líneas de flujo). = = I N dl B dl H Dado que se tiene material ferromagnético perfecto ( r= ), la intensidad de campo tomará valores no nulos únicamente en el paso por los entrehierros mismo resultado en cualquiera de las trayectorias. Teniendo en cuenta que las líneas de flujo atraviesan por el camino de menor reluctancia (perpendicular a la tangente) y que H será constante a lo largo del mismo se obtiene: I N g H = 2 a a' l I a' a 4 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis 108 Finalmente se puede calcular la intensidad de campo en cada uno de los entrehierros teniendo en cuenta que el circuito es simétrico: g I N H 2 = El mismo resultado se obtiene en cualquiera de las trayectorias la intensidad de campo se mantiene constante a lo largo de la circunferencia del entrehierro. La única diferencia es que en la parte superior las líneas salen del rotor (Norte) mientras que en la parte inferior entran (Sur). En la siguiente figura se muestra la distribución de la intensidad de campo en el entrehierro.
En el eje x se representa cada punto del entrehierro a través del ángulo que forma dicho punto con el eje horizontal, tal y como muestra el dibujo de la izquierda. a a' 2 H g I N H 2 = a a' N S "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis 109 A partir de la intensidad de campo, la inducción magnética B en el entrehierro es: H B 0 = g I N B 2 0 = Análisis armónico del campo magnético en el entrehierro La distribución de la inducción magnética se puede representar mediante una serie de Fourier, que únicamente incluirá los términos senoidales e impares (onda cuadrada ): .....
) ( sen B ) ( sen B ) ( sen B ) ( max max max 5 3 5 3 1 + + = B n g I N B n Bn 2 4 4 0 max = = a a' 2 B g I N B 2 0 = B1( ) Fundamental (B1 ( )) Armónicos a a' N S 5 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis 110 Las técnicas constructivas permiten diseñar máquinas eléctricas con devanados que permiten reducir fuertemente los armónicos de las variables electro-magnéticas: fuerzas electromotrices inducidas en los devanados y campos magnéticos generados por dichos devanados. Por ello, tanto la distribución espacial a lo largo del entrehierro del campo magnético generado como la distribución temporal de fuerzas electromotrices inducidas pueden simplificarse al primer armónico.
La misma componente se obtendría con un devanado concentrado de paso diametral que tuviese un número de espiras Nseq Para cualquier devanado real con Ns espiras puede definirse un devanado equivalente con las siguientes características: Concentrado de paso diametral Número de espiras Nseq Campo magnético generado de distribución senoidal a lo largo del entrehierro Fuerza electromotriz inducida de distribución senoidal en el tiempo Devanado equivalente "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis 111 Devanado real del estator de una máquina eléctrica rotativa 6 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis 112 3.6 Devanado equivalente a a' Técnicas constructivas para la eliminación de armónicos Bobina de paso diametral Devanado equivalente a Neq espiras a' . N espiras Líneas de flujo Campo magnético (B, H) en el entrehierro "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis 113 Al trabajar con devanados equivalentes, las formas de onda que aparecen son senoidales, lo que permite utilizar fasores tanto temporales como espaciales. La distribución de campo magnético creado por el devanado A tendrá una amplitud máxima en la dirección perpendicular al plano del devanado.
Esta dirección se denomina eje magnético de una bobina La fuerza magnetomotriz generada (o la densidad de campo) pueden representarse mediante fasores espaciales situados en el eje magnético de la bobina apuntando hacia la posición del máximo. En caso de expresar la distribución espacial de las variables magnéticas a lo largo del entrehierro en función del ángulo con respecto al eje magnético ( A), se tiene que: A FmmA Eje magnético de la bobina A Nseq A' . iA A 2 FmmA A' A ) cos( 2 4 ) ( 0 A A seq A A g i N B = ) cos( 2 4 ) ( A A seq A mmA i N F = BAmax 7 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis 114 Par electromagnético en máquinas de polos lisos ) ( 0 e a A sen F F g l R p T = FA A A' C B B' C' a a' e Fa a A F F k T = El par es proporcional a la amplitud de ambos campos magnéticos y al seno del ángulo que forman. El signo "-" hace referencia al sentido de dicho par, que tiende a juntar ambos campos magnéticos = 0 ó bien "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis 115 Hacer: Ejercicio1_Introduccion 8 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis 116 Se alimenta el devanado trifásico del estátor (devanados equivalentes A, B y C) con un sistema trifásico equilibrado de corrientes: + = = = 3 2 cos 2 ; 3 2 cos 2 ; ) cos( 2 t I i t I i t I i s C s B s A Los tres ejes magnéticos están desplazados espacialmente 120º entre sí. Además, la amplitud de estos tres campos magnéticos tienen un desfase temporal de 120º. La distribución espacial del campo magnético a lo largo del entrehierro será la suma de los campos magnéticos generados por cada una de las fases.
En el instante t=0: A A' C B B' C' Eje magnético de la fase A Eje magnético de la fase B Eje magnético de la fase C FmmA FmmB FmmC t = 0 Obtención de campos magnéticos giratorios mediante devanados trifásicos: Teorema de Ferraris FmmA ( A,0) FmmB ( A,0) FmmC ( A,0) Fmm( A,0) A t=0 A A' B B' C' C "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 Desarrollo del entrehierro Fasores espaciales de B [x 10-1 T] t = 0.000 s x 10-1 9 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.001 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.002 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] 10 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.003 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis Eje A Eje B Eje C 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 B (T) t = 0.004 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] 11 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 B (T) t = 0.005 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.006 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] 12 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.007 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 B (T) t = 0.008 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] 13 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.009 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.010 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] 14 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.011 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.012 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] 15 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.013 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.014 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] 16 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.015 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.016 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] 17 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.017 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis Eje A Eje B Eje C B (T) 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.018 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] 18 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis B (T) Eje A Eje B Eje C 5 10 15 20 25 30 210 60 240 90 270 120 300 150 330 180 0 t = 0.019 s Desarrollo del entrehierro x 10-1 Fasores espaciales de B [x 10-1 T] "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis 137 Teorema de Ferraris Todo devanado trifásico alimentado con un sistema trifásico equilibrado de corrientes genera un campo magnético rotatorio de: amplitud constante e igual a 3/2 la amplitud máxima de una de las fases velocidad de giro la correspondiente, en magnitudes eléctricas, a la pulsación de las corrientes sentido definido por la secuencia de fases (intercambiando dos fases cambia el sentido de giro).
La velocidad de giro del campo magnético recibe el nombre de velocidad de sincronismo. ) t ( cos I N ) t , ( F A s seq A mm = 2 3 La expresión de la fuerza magnetomotriz generada por el devanado trifásico es: A A' C B B' C' FmmA FmmB FmmC Fmm Es decir, se trata de un campo magnético giratorio de amplitud constante obtenido a partir de devanados fijos. La velocidad de giro en magnitudes mecánicas es: = /p. 19 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis 138 Hacer: Ejercicio2_Introduccion "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P.
Sanchis 139 Máquina eléctrica rotativa (FUNCIONAMIENTO COMO MOTOR) Final del repaso I Bs A A' C B B' C' Br Potencia eléctrica (activa!!!) Potencia mecánica 20 "Máquinas Eléctricas", L. Marroyo y P. Sanchis 140 Bs A A' C B B' C' Br Potencia eléctrica (activa!!!) Potencia mecánica mec mec Tmec Pmec Ecuación de aceleración: = Momento de inercia* s * Si los elementos que giran tienen inercia (masa), se tardará un tiempo en alcanzar una determinada velocidad mecánica. Para que la máquina haga un par constante (Tem = cte.), Br y Bs deben girar a la misma velocidad absoluta(1) !!
Final del repaso I r s = velocidad de Bs respecto del estator r = velocidad de Br respecto del rotor r+ mec = velocidad de Br respecto del estátor (1) Respecto al mismo sistema de referencia