Principios Fundamentales del Magnetismo y la Electricidad en Motores y Generadores

Principios Fundamentales del Magnetismo y la Electricidad

La máquina eléctrica es todo conjunto de mecanismos capaces de generar, aprovechar o transformar energía eléctrica.

Principios Fundamentales del Magnetismo

Campo Magnético

Un imán o una corriente eléctrica perturban el espacio que les rodea, dando origen a un campo magnético, representado mediante líneas de fuerza.

Fuerza de Campo Magnético sobre una Corriente Rectilínea

La fuerza que ejerce un campo magnético sobre un conductor rectilíneo es dependiente de la intensidad de corriente que circula, la longitud del conductor y el ángulo del conductor.

Fuerza Electromotriz Inducida

Es la producida en un circuito inerte mediante la variación del número de líneas de inducción que atraviesan la superficie limitada por él. Siempre que varíe el flujo magnético a través de un circuito cerrado, se originará en él una fuerza electromotriz inducida.

Ley de Faraday

El valor de la fuerza electromotriz inducida es independiente de las causas que provocan la variación de flujo y solamente depende de la mayor o menor rapidez con que varía el flujo a través de la superficie limitada por el circuito y de su número de espiras.

Inversión de Giro en Motores de Corriente Continua

Un motor eléctrico de corriente continua puede funcionar en los dos sentidos de giro. Basta con intercambiar las conexiones del devanado inducido respecto al de excitación. La fuerza que se origina en un conductor situado dentro de un campo magnético y por el que circula la corriente es F = I x (l x B). Para que cambie el sentido de giro del motor, también deben cambiar de sentido las fuerzas aplicadas a los conductores del rotor. Si el cambio se realiza cuando la máquina está parada, carece de importancia cuál sea el devanado en el que se intercambian las conexiones. Si es en marcha, es preciso que las corrientes del devanado inducido sean las que se cambien y no las del inductor.

Características Par-Velocidad de un Motor

Si se trata de un generador, el momento de rotación de la máquina se opone al movimiento de arrastre del motor que lo acciona; es conocido como momento resistente. Por el contrario, si se trata de un motor, el momento de rotación determina el giro del motor. Las fases principales son:

• Puesta en marcha
• Aceleración
• Régimen nominal

Estabilidad de las Máquinas Eléctricas

Una máquina es estable cuando, frente a una variación de los valores característicos de su régimen nominal, responde automáticamente con una acción correctora encaminada a restablecer esa marcha nominal. En cambio, una máquina eléctrica es inestable cuando, frente a una variación de los valores característicos de su régimen nominal, responde automáticamente con una acción que refuerza esa alteración, alejándola aún más del régimen nominal.

Arranque de Motores

En el momento del arranque, al ser la velocidad de giro nula, no se genera fuerza electromotriz. Por lo tanto, la corriente demandada por el motor en ese instante será muy elevada, ya que únicamente está limitada por la resistencia del devanado inducido. Para limitar esta corriente, se intercala en serie con el devanado inducido del motor un reóstato de arranque, formado por varias resistencias metálicas en serie.

Frenado de Motores

El frenado a contramarcha consiste en invertir el sentido del par electromagnético cuando el motor se encuentra en funcionamiento.