Máquinas eléctricas, ejemplo de una de ellas utilizada en Instrumentación y control

[pic 1]

Tecnológico Nacional de México

Instituto Tecnológico de Ciudad Guzmán

Ingeniería electrónica

Máquinas eléctricas

Profesor: Rogelio Guerrero Magaña

Investigación, máquinas eléctricas utilizadas en el área de Instrumentación y Control

Alumno: Luis Fernando Ramos Ochoa

Grado: 5°                Grupo: “A”

Fecha de entrega: 12/Septiembre/2018

Máquinas eléctricas:

Las máquinas eléctricas, son el resultado de los principios del electromagnetismo y en particular la ley de inducción de Faraday, se caracterizan por ser sistemas que se componen por una serie de mecanismos, tanto fijos como móviles, circuitos eléctricos y magnéticos entrelazados, de tal forma que permiten la producción de energía eléctrica, la aprovechan, o en su defecto, permiten la conversión de un tipo de energía en otra, en donde al menos una de ellas resulta ser de naturaleza eléctrica; Se dice que al menos una de ellas es del tipo eléctrica, ya que se puede llevar a cabo un proceso en donde se aplique energía eléctrica, y se obtenga como resultado el mismo tipo de energía, pero con presentación distinta, acondicionada o modificada.

[pic 2]

Este tipo de máquinas presentan un circuito magnético y dos circuitos eléctricos, normalmente uno de los circuitos eléctricos recibe el nombre de excitación, porque al ser recorrido por una corriente eléctrica produce los ampervueltas necesarios para crear el flujo establecido en el conjunto de la máquina.

Toda máquina eléctrica, desde una visión mecánica se puede clasificar de acuerdo a dos grandes grupos, encontrándose las del tipo rotativas y las del tipo estáticas

Rotativas: Este tipo de máquinas, se encuentran provistas de partes que cuentan con libertad de movimiento en forma angular, es decir, de partes que pueden girar sobre un eje de rotación, o que lo permiten. Existen dos piezas elementales con que estos instrumentos deben de contar de forma imprescindible y resultan ser el estator (Parte fija) y el rotor (Parte móvil). Normalmente el rotor es la parte que gira en el interior del estator, y al espacio de aire existente entre ambos se denomina como entrehierro. [pic 3]

Dentro de éste tipo de clasificación, se encuentran los motores, los dinamos y los alternadores

• Estator: Es una armadura metálica fija, un electroimán fijo cubierto con  algún aislante, el cual integra una serie de salientes con bobinados eléctricos por los que circula una corriente eléctrica, en otras palabras, se encuentra revestido por alambres de cobre que forman un circuito.
• Rotor: se trata de la parte móvil que rota dentro del estator, un electroimán móvil, compuesto de bobinas de campo fijadas encima de un núcleo de hierro, alimentado por una corriente eléctrica pequeña.

Estáticas: Al contrario de lo que ocurre con las máquinas rotativas, éstas, no cuentan con ningún tipo de pieza que presente libertad de movimiento en forma angular/rotatoria, o que lo permita, sino que llevan a cabo el proceso de transformación entre energías, siendo al menos una de ellas del tipo eléctrica, en base a principios de inducción electromagnética. Un ejemplo de este tipo de máquinas resulta ser el transformador[pic 4][pic 5]

Dentro las máquinas rotativas o estáticas, pueden encontrarse 3 tipos fundamentales y resultan ser los siguientes:

Motor:

El motor eléctrico resulta ser un dispositivo que se encarga de convertir la energía eléctrica en energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Normalmente se encuentran compuestos por un rotor y un estator.

La mayor parte de los motores eléctricos operan a través de la interacción entre corrientes sinuosas y un campo magnético para generar fuerza dentro del propio motor

Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético.

En los motores, la electricidad crea campos magnéticos opuestos entre sí, que provocan que la parte giratoria de éste (El rotor) se mueva.

A grandes rasgos podemos decir que donde exista electricidad habrá magnetismo, y que la polaridad de un objeto se puede alterar haciendo circular electricidad en una u otra dirección a su alrededor.

De forma resumida:

Todo motor se basa en la idea de que el magnetismo produce una fuerza física que mueve los objetos, en función de como uno alinee los polos de un imán, se podrá atraer o rechazar otro imán.

En los motores se utiliza la electricidad para crear campos magnéticos que se opongan entre sí, de tal modo que hagan mover su parte giratoria, llamada rotor.

En el rotor se encuentra un cableado llamado bobina, cuyo campo magnético es opuesto a la parte estática del motor, llamado estator, el campo magnético de esta parte lo generan imanes permanentes.

Precisamente la acción repelente a dichos polos opuestos es la que hace que el rotor comience a girar dentro del estator.

[pic 6][pic 7][pic 8]

Generador:

Un generador eléctrico es una máquina eléctrica rotativa capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en energía eléctrica. Dicha transformación energética se consigue gracias a la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (Denominada estator). Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M). Este sistema está basado en la ley de Faraday. Todo generador, al igual que los motores se encuentra compuesto por una parte fija llamada estator, además de una parte móvil, que recibe el nombre de rotor.

...