MQUINAS ELCTRICASEs un mecanismo destinado a transformar ENERGA de una forma a otra, una de las cuales por lo menos es ELCTRICA. DEFINICIN:

MAQUINAS ELECTRICASEn cada una de las mquinas que iremos describiendo en ste curso, encontraremos una serie de hechos, de acontecimientos comunes, que se pueden analizar globalmente de entrada; es decir, hay una serie de conceptos que son vlidos para todas las mquinas.

Comenzaremos estudiando todos aquellos aspectos que son comunes a todas las mquinas, y que no hay ningn inconveniente en estudiarlos en conjunto.

GENERALIDADES:

CLASIFICACIONPERDIDAS

POTENCIA ABSORBIDA Y RENDIMIENTO

CALENTAMIENTO

TIPO DE SERVICIO

CAPACIDAD DE SOBRECARGA

CLASIFICACION:

De acuerdo a su funcin energtica

GENERADORES: convierten energa mecnica en energa elctrica.

MOTORES: convierten energa elctrica en energa mecnica.

CONVERSORES: convierten energa elctrica de una forma, en energa elctrica de otra forma.

Ahora, siendo mas precisos, nos ajustaremos a la clasificacin de I.R.A.M. que nos da una idea panormica de casi todas las que existen. La misma propone dividir a las mquinas en dos grupos :MAQUINAS ELECTRICAS ESTATICAS Transformadores -Autotransformadores -Rectificadores Onduladores

MAQUINAS ELECTRICAS ROTATIVAS Generadores Motores ( c.c. c.a.)

Principio de Conservacin de la EnergaMOTORESEnerga Elctrica absorbida=Energa para Campo magntico +Energa disipadaCalorEnerga Mecnica en el Eje+

Principio de Conservacin de la EnergaGENERADORESEnerga Mecnica absorbida=Energa para Campo magntico +Energa disipadaCalorEnerga Elctrica Entregada+

Principio de Conservacin de la EnergaTRANSFORMADORESEnerga Elctrica absorbida=Energa para Campo magntico +Energa disipadaCalorEnerga Elctrica entregada+

PERDIDAS

1. En el Cobre

2.En el Hierro

3. Mecnicas

4. Adicionales ( 0,5 a 1 % de todas las dems)

PERDIDAS

1. En el Cobre

2.En el Hierro

Por efecto Joule PCU= ii2 . Ri PCU = 2,41 . Ji . Gi Ji : densidad de corriente (1 5 amp./ mm2) Gi : peso del circuito Por histrisis y por corrientes parsitas en circuitos magnticos sometidos a flujo variable

Pfe = Pci . Ci . Bmx2 . Gfei Pci : cifra de prdidas (tipo de material)Ci : constante depende de la frecuenciaBmx: induccin mxima Gfei: peso del circuito magntico

PERDIDAS

3. Mecnicas

4. Adicionales

En los cojinetes Por ventilacin rganos que frotan (colectores , anillos rozantes y escobillas) Pmc = a . N + b . N3 a y b : constantes constructivas N : velocidad de rotacin ( 0,5 a 1 % de todas las dems)

POTENCIA ABSORBIDA Y RENDIMIENTO

Pabs = Pu + Pprd

= Pu / Pabs rendimiento efectivo

1 - Pprd = ----------------- rendimiento nominal Pu + Pprd

CALENTAMIENTOAdmitimos que todas las prdidas se transforman en calorq = 0,239 x 10 3 . Pprd cantidad de calor que se produce en un cuerpo = Q - Qamb La expresin de la curva de calentamiento de una mquina ser: = mx . (1 e - t/T )La curva de enfriamiento: = mx . e - t/T

tmxt = mx . e - t/T = mx . (1 e - t/T )

La temperatura lmite o sobre elevacin lmite depende fundamentalmente de los materiales que intervienen en la mquina.

El hierro y el cobre pueden trabajar a elevados valores de temperatura, por lo cual se puede decir que la tcnica de elaboracin de mquinas est supeditada a la fabricacin de aislantes.mx. = q / S.h

q: cantidad de calor que se produce por prdidas en la unidad de tiempo. S: superficie exterior en contacto con el medio ambiente.h: coeficiente de irradiacin de la mquina considerada como cuerpo homogneo.

Clases de aislacin: La funcin principal es la separar las partes que se encuentran a diferentes potenciales.La calidad suele determinar la fiabilidad del servicio.La clase se define en funcin de la temperatura mxima que puede soportar.

CLASE Y A E B F H CTmx ( C) 90 105 120 130 155 180 >180

Valores tipicos: (siendo la temp. ambiente de 40 C)Seda papel algodn : 105 CSust. Orgnicas c/aceite o barnices : 110 CSust. Inorgnicas : 125 C Siliconizadas : 135 C

En sntesis, podemos decir que toda mquina, de acuerdo a los aislantes con que esta construida, tiene una temperatura lmite o sobre elevacin lmite.vida til

REGIMEN NOMINAL

Las normas dicen: Rgimen Nominal es el conjunto de condiciones, para las cuales ha sido construida la mquina .Potencia Nominal es la que puede desarrollar una mquina, sin que su temperatura de funcionamiento, sobrepase la temperatura lmite.

generador de corriente continua: P = V . I (KW) generador de corriente alterna trifsico : Pap= V 3 . U. I (KVA) motores elctricos : potencia mecnica en el eje (KW, CV,HP) mquina conversora : potencia aparente en bornes (KVA)

TIPOS DE SERVICIOSS1: servicio continuo. La mquina trabaja a carga constante, de modo que alcanza la temperatura de rgimen permanente. S2: servicio temporal o de corta duracin. La mquina trabaja en rgimen de carga constante un tiempo breve, sin llegar a alcanzar una temperatura estable. S3, S4 y S5: servicios intermitentes. serie continua de ciclos iguales, compuestos por perodos de carga constante (S3), incluyendo el tiempo de arranque (S4) o arranques y frenados (S5), seguidos de perodos de reposo sin que se alcance nunca una temperatura constante.S6, S7 y S8: servicios ininterrumpidos. Similares respectivamente a S3, S4 y S5 pero sin perodos de reposo.

Las normas I.R.A.M. clasifican a las mquinas segn su rgimen, su tipo de servicio en tres:Servicio permanente potencia mxima durante un tiempo indefinido.Servicio temporario ciclos de marcha y reposo, de tal forma que al estar detenida alcanza la temperatura ambiente.

Servicio intermitente ciclos de marcha y parada, en el perodo que se encuentran detenidas NO alcanzan la temperatura ambiente.

CAPACIDAD DE SOBRECARGA mx tt30 t20 t10

1,3 Pn1,2 Pn1,1 Pn Pn

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