MAQUINAS ELECTRICAS

DEFINICIONES

1 - Definición y clasificación.

Sistema de mecanismos capaz de producir, transformar o aprovechar la energía eléctrica.

Se clasifican en tres grandes grupos:

11 - Generadores: Son máquinas que transforman la energía mecánica en eléctrica, como las dínamos ( cc ), y los alternadores ( c.a ).

21 - Motores: Transforman energía eléctrica en mecánica, los hay de corriente continua, asíncronos, síncronos, etc.

31 - Transformadores y convertidores: Son máquinas que conservan la forma de energía eléctrica, pero transforman sus características.

2 - Constitución general de una máquina eléctrica.

- Electromagnético.

- Mecánico.

Desde el punto de vista electromagnético: Toda máquina eléctrica está provista de un conjunto magnético y dos circuitos eléctricos, uno de los circuitos, es el de excitación, que al ser recorrido por una corriente eléctrica produce amperios vueltas necesarios para crear el flujo que se establece en el conjunto magnético de la máquina.

Desde el punto de vista mecánico: se clasifican en rotativas y estáticas.

- Máquinas rotativas: Están provista de partes giratorias como la dínamo, los alternadores, motores, etc. Tienen una parte fija llamada estator y otra móvil llamada rotor, entre ambas partes hay un espacio de aire llamado entrehierro.

- Máquinas estáticas: No disponen de partes móviles como el transformador.

3 - Circuito magnético de las máquinas.

Es heterogéneo. Está constituido de varias partes perfectamente distinguibles, sea por estar formada por materiales férricos diferentes ó por estar sometidas a inducciones de distinto valor y el entrehierro. Siendo diferentes según se trate de máquinas estáticas o rotativas.

- Las máquinas estáticas presentan un circuito magnético constituido por dos columnas y dos culatas. Rodeando a las columnas van dispuestos los dos circuitos eléctricos el de AT y el de BT que se conectan a las redes de corriente alterna de AT y BT, motivo por el que en el circuito magnético, se establece un flujo de sentido alternativo y valor variable.

- En las rotativas la construcción de los circuitos magnéticos está basada en electroimanes, a los que se les da el nombre de polos. Los polos pueden ser salientes o lisos.

Polos salientes: Son núcleos de hierro unidos sólidamente a la culata rodeados por bobinas que al ser recorridas por una corriente eléctrica, originan un flujo que magnetiza la masa de hierro, creando en sus extremos los polos correspondientes. En estas máquinas se completa el circuito magnético con otra parte metálica llamada armadura que está provista de ranuras en las que va alojada el segundo circuito eléctrico.

Dentro de las máquinas de polos salientes se distinguen dos tipos:

11 - Aquellas en las cuales los polos salientes pertenecen a la parte fija o estatórica, siendo la forma típica de las dínamos y de los motores de cc.

21 - Aquellas en las cuales los polos salientes pertenecen a la parte móvil, en las que giran los polos, la culata y el eje juntos formando una rueda polar, siendo la forma típica de los alternadores y motores síncronos.

Polos lisos: Construcción típica de motores asíncronos y turboalternadores. En las máquinas de polos lisos en el conjunto magnético no existen partes salientes. En estas máquinas se forman zonas por las cuales sale el flujo desde la culata ( Polo Norte ) o entra en ella después de recorrer la armadura ( polo Sur ).

4 - Número de polos de las máquinas.

En todo circuito magnético se distinguen polos Norte, zonas por donde salen las líneas de fuerza del flujo, y polos Sur, zonas por donde entran estas líneas de fuerza.

Para la correcta distribución de las líneas de fuerza es totalmente necesario, que los polos sean alternativamente de polaridad contraria, siendo la mitad de ellos de polaridad Norte y la otra mitad Sur. Se designa por 2p, la letra p designa el número de pares de polos. Las máquinas se clasifican, de acuerdo con el número de polos que entran en ella, bipolares ( 2 polos ) 2p=2, tetrapolares ( 4 polos ) 2p=4.

5 - Eje de polo y línea neutra.

El eje de polo es un plano radial que pasa por el eje de simetría geométrica del polo. Para conseguir una construcción correcta de las máquinas rotativas, es preciso que los ángulos geométricos formados por los ejes de dos polos consecutivos sean iguales.

Línea neutra, resultan compensados en ella los efectos magnéticos por quedar equidistante entre dos polos vecinos que son de nombre contrario.