Fundamentos de Maquinaria Eléctrica: Alternadores, Motores CA y Circuitos de Instalación
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Componentes y Circuitos en Instalaciones Eléctricas
Dispositivos de Conexión
El Conmutador de Cruce
El conmutador de cruce es un conmutador de dos posiciones y tiene cuatro bornes de conexión, conectados dos a dos en cada posición. La conexión en una posición es invertida respecto a la otra posición.
Aparatos de Conexión
Los aparatos de conexión facilitan la conexión de los diferentes receptores de la instalación o la conexión entre conductores.
Circuitos Interiores y Previsión de Cargas
Circuitos Interiores
Cada circuito tiene su origen en un PIA (Pequeño Interruptor Automático) del cuadro de mando. Estos conductores, junto con el de tierra, se pasan por un tubo empotrado en la pared, y mediante las cajas de derivación se distribuyen por toda la vivienda. El número mínimo de circuitos con los que ha de contar una instalación viene determinado por el REBT (Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión), de acuerdo con la superficie y el grado de electrificación, que determina la potencia que se contrata.
Previsión de Cargas
La previsión de cargas de un edificio se realiza partiendo del número de viviendas, el grado de electrificación y el coeficiente de simultaneidad.
El grado de electrificación de cada vivienda muestra la carga que representa.
Generadores de Corriente Alterna (Alternadores)
La máquina eléctrica que funciona como convertidor de energía mecánica a energía eléctrica recibe el nombre de Generador de corriente alterna. Cuando el tipo de corriente generada es alterna, estos generadores reciben el nombre específico de alternadores.
Tipos de Alternadores
Existen dos tipos principales de alternadores:
- Alternador de inducido giratorio.
- Alternador de campo giratorio.
Alternador de Inducido Giratorio
Su construcción se asemeja a la dinamo de corriente continua, en la que el inducido (armadura) gira dentro de un campo magnético estacionario.
- En la dinamo de corriente continua, la FEM (Fuerza Electromotriz) producida en los bobinados del inducido se convierte en corriente continua gracias al colector y, por medio de las escobillas, se lleva a los bornes de salida del generador.
- En el alternador, la corriente alterna producida es transmitida por medio de anillos de contacto directamente a los terminales de salida del alternador para conectar las cargas eléctricas.
Alternador de Campo Rotatorio
Este tipo tiene el bobinado del inducido fijo y el bobinado de campo giratorio.
Motores de Corriente Alterna (CA)
La máquina eléctrica que funciona como convertidor de energía eléctrica a energía mecánica recibe el nombre de Motor eléctrico.
Clasificación y Ventajas
Dado que el sistema de distribución eléctrico se realiza en los sistemas trifásico y monofásico, los motores diseñados y fabricados se clasifican de la siguiente manera:
- Motores monofásicos: Diseñados para ser conectados a redes monofásicas.
- Motores trifásicos: Diseñados para ser conectados a redes trifásicas.
Los motores de corriente alterna son mucho más sencillos de construir, sus necesidades de mantenimiento son mucho menos complejas y menos costosas, y son de una duración mayor.
Tipos Generales de Motores de CA
Los motores de CA son generalmente de dos tipos:
- Motor sincrónico.
- Motor de inducción.
Motor Sincrónico
El motor sincrónico es en realidad un alternador que funciona como motor, al cual se aplica en el estator una corriente alterna trifásica y en el rotor una corriente continua.
Motor de Inducción
El motor de inducción difiere del sincrónico en que el rotor no está conectado con ninguna fuente de electricidad. El motor de inducción es el más utilizado en la industria.
Motores Monofásicos
Solo constan de una fase y funcionan con corriente alterna monofásica. Este motor se utiliza ampliamente en trabajos que requieren motores pequeños de poca fuerza. Su ventaja radica en que los tamaños pequeños son menos costosos de fabricar que los de otros tipos. Además, suprimen la necesidad de líneas de corriente alterna trifásica.
Aplicaciones y Subtipos
Se utilizan en equipos de comunicaciones, ventiladores, heladeras, etc. Se dividen en:
- Motores de inducción: Tienen rotor de jaula de ardilla y un dispositivo adecuado para el arranque.
- Motores en serie (Universales): Se parecen a las máquinas de corriente continua porque tienen colector y escobillas, y reciben el nombre de universales porque también funcionan con corriente continua.