Funcionamiento de Máquinas Eléctricas y Sistemas de Baterías en Buques

Principales Máquinas Eléctricas: Alternador y Transformador

Alternador: Es una máquina eléctrica rotativa síncrona que genera Corriente Alterna (CA). Necesita ir acoplado a un motor que hace girar el rotor; se le añade una corriente de excitación (Corriente Continua - CC), que se aporta a través de las escobillas, originándose un campo magnético que produce corriente alterna en el devanado del estator.

Transformador: Es una máquina eléctrica capaz de convertir corriente alterna de alta tensión y débil intensidad en otra de baja tensión y gran intensidad, o viceversa.

Emplazamiento de Baterías en un Barco

Las baterías de acumuladores estarán instaladas en compartimentos de fácil acceso con el fin de realizar tareas de mantenimiento: cambiar elementos, hacer inspecciones y pruebas, rellenar el electrolito, efectuar la limpieza, etc. Deberán estar sujetas de tal forma que no sufran desplazamientos como consecuencia de los movimientos del buque.

Condiciones de Instalación y Seguridad

El compartimento donde estén ubicadas no debe estar expuesto a temperaturas excesivamente altas o bajas. Las baterías de plomo y las alcalinas no pueden instalarse en un compartimento común, ni tampoco demasiado próximas. Las baterías de arranque y precalentamiento de motores deben instalarse lo más cerca posible de las respectivas máquinas.

El emplazamiento debe estar protegido contra goteo, suciedad y caída de objetos, asegurando que no se obstaculice el escape de los gases. La protección debe compaginar el escape de los gases y evitar, al mismo tiempo, que las chispas o llamas puedan producir un incendio. Se tomarán medidas para lograr una ventilación suficiente: el aire debe penetrar por la parte inferior y ser evacuado por la parte superior, conducido verticalmente hacia el exterior.

Clasificación de las Máquinas Eléctricas

Las máquinas eléctricas se clasifican según su movimiento y sincronismo (donde síncrona implica velocidad constante):

• Estática: Transformadores.
• Rotativa síncrona: Alternador y motor síncrono.
• Rotativa asíncrona: Motores de jaula de ardilla y doble jaula de ardilla.

Fórmulas y Cálculos de Potencia

Rendimiento y Par Motor

• Rendimiento eléctrico (η): η = (Potencia útil / Potencia absorbida) · 100%
• Par motor (M): M = Potencia útil / ω (medido en N·m)
• Velocidad angular (ω): ω = (2π · n) / 60 (medido en rad/s)
• Potencia útil: Valor indicado en la placa del motor.