Maquinas Electricas

MÁQUINAS ELÉCTRICAS

1. CLASIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS

1.1. CLASIFICACIÓN POR USOS

Las máquinas eléctricas de acuerdo a sus usos se dividen en:

A. Generadores.- Transforman la energía mecánica en eléctrica. Se instalan en

las centrales eléctricas (CC.EE.) y en los diferentes equipos de transporte

como autos, aviones, barcos, etc. En las CC.EE. los generadores son

accionados mecánicamente mediante turbinas que pueden ser a vapor o

hidráulicas; en los equipos de transporte mediante motores de combustión

interna o turbinas a vapor. En una serie de casos los generadores se usan

como fuente de energía para equipos de comunicaciones, dispositivos

automáticos, de medición, etc.

B. Motores.- Son equipos eléctricos que transforman la energía eléctrica en

energía mecánica; sirven para accionar diferentes máquinas, mecanismos y

dispositivos que son usados en la industria, agricultura, comunicaciones, y en

los artefactos electrodomésticos. En los sistemas modernos de control los

motores se usan en calidad de dispositivos gobernadores, de control, como

reguladores y/o programables.

C. Convertidores electromecánicos.- Transforman la c.a. en c.c. y viceversa,

variando la magnitud de tensión (V), tanto de c.a. como c.c., frecuencia (f),

número de fases y otros. Se usan ampliamente en la industria aunque en las

últimas décadas ha disminuido su demanda debido al uso de los conversores

semiconductores (dispositivos electrónicos de potencia).

D. Compensadores electromecánicos.- Generan o absorben potencia reactiva

(Q) en los sistemas eléctricos de potencia para mejorar los índices

energéticos (el factor de potencia ϕ, niveles de tensión) en las interconexiones

y los centros de carga.

E. Amplificadores electromecánicos.- Se usan para el control de equipos de

gran potencia, mediante señales eléctricas de pequeña potencia, que son

transmitidos a los devanados de excitación (control). Su uso también ha

disminuido.

F. Convertidores electromecánicos de señales.- Generan, transforman y

amplifican diferentes señales. Se diseñan y proyectan en forma de

micromotores y lo usan ampliamente diferentes equipos de control.

FIGURA 1: Motores: Uso final Industria, comercio, etc..

1.2. CLASIFICACIÓN POR TIPO DE CORRIENTE Y POR SU FUNCIONAMIENTO

Por el tipo de corriente se dividen en máquinas de c.a. y de c.c. Las máquinas en

dependencia de su funcionamiento y de su sistema magnético (núcleo) se dividen

en transformadores, máquinas de inducción, máquinas síncronas y máquinas

colectoras.

A. Transformadores.- Se usan ampliamente para la variación de tensión. En los

sistemas de transmisión, distribución y utilización, en los rectificadores de

corriente, en la automática y la electrónica.

B. Máquina de inducción.- Se usan como motores trifásicos, habiendo también

monofásicos. La simpleza de su diseño y su alta confiabilidad permiten su uso

en diferentes campos de la ingeniería. En los sistemas de regulación

automática. (SRA) se usan ampliamente motores de control mono y bifásico,

taco generadores así también como selsynes.

C. Máquinas síncronas.- Se usan como generadores de c.a. de frecuencia

industrial (50 ó 60 Hz) en las CC. EE., así como generadores de alta

frecuencia (en los barcos, aviones, etc.). En los sistemas de mando eléctrico

de gran potencia se usan motores síncronos. En los dispositivos automáticos

se usan máquinas síncronos de histerésis, con imanes permanentes, de paso

y otros.

D. Máquinas colectoras.- Se usan muy rara vez y sólo como motores. Tienen

un diseño complejo y exigen muy buen mantenimiento.

E. Máquina de C.C..- Se usan como generadores y motores en los sistemas de

mando eléctrico que requieran flexibilidad en la regulación de velocidad: en los

ferrocarriles, en el transporte marítimo, en laminadores, en grúas; también en

casos cuando la fuente de energía eléctrica son baterías acumuladoras.

G

M

M

138 60 Kv

Generación Distribución

CH

Los generadores de c.c. frecuentemente se usan para el suministro de energía a

dispositivos de comunicaciones, el transporte (aviones, trenes, buques), para

cargar baterías. Sin embargo ahora son reemplazados por generadores de c.a.,

que funcionan conjuntamente con rectificadores de estado sólido

(semiconductores).

1.3. CLASIFICACIÓN POR NIVEL DE POTENCIA

En función a la potencia que absorben o generan las máquinas, se dividen en

micro máquinas, motores de pequeña, media y gran potencia.

- Micro máquinas.- Cuya potencia varía de décimas de watt hasta 500 w. Estas

máquinas trabajan tanto en C.A. como en C.C., así como a altas frecuencias

(400 - 200 Hz).

- De pequeña potencia.-. 0.5 - 10 kW. funcionan tanto en c.a. como en c.c. y, en

frecuencia normal (50 - 60 Hz ó más).

- De potencia media.- 10 kW hasta varios cientos de kW.

- De gran potencia.- Mayor de 100 kW. Por lo general las máquinas de media y

gran potencia funcionan a frecuencia industrial.

1.4. CLASIFICACIÓN POR FRECUENCIA DE GIRO (VELOCIDAD)

Se dividen en :

De baja velocidad : con velocidad menor de 300 r.p.m.;

De velocidad media : (300 - 1500 r.p.m.);

De altas velocidades : (1500 - 6000 r.p.m.);

De extra altas velocidades: (mayor de 6000 r.p.m.).

Las micro máquinas se diseñan para velocidades de algunos r.p.m. hasta 6000

r.p.m.

2. CARACTERÍSTICAS NOMINALES DE LAS MÁQUINAS

ELÉCTRICAS

- Cada máquina tiene una placa adherida a su carcaza. En esta placa se

indican el tipo, sus características con sus principales índices energéticos y sus

condiciones de funcionamiento para los cuales ha sido diseñados.

- Son datos nominales o características: La potencia, tensión, corriente,

velocidad, frecuencia de C.A., rendimiento (performance), número de fases,

factor de potencia y régimen de funcionamiento (para carga permanente, carga

tipo sierra, carga de emergencia). Además, en la placa figura: Nombre del

fabricante, año de fabricación, clase de aislamiento, también datos

complementarios necesarios para la instalación y mantenimiento (peso,

conexión trifásica, otros).

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