Devanados

Índice

Contenido                                                       página(s)

Introducción……………………………………….1

Desarrollo………………………………………….1

Conclusión………………….….…………….……6

Bibliografía…………………….…………….……7

Introducción

La armadura es la pieza rotatoria de un generador de cd. Consiste en un conmutador, un núcleo de hierro y un juego de bobinas. La armadura va montada en un eje por medio de una chaveta y gira entre los polos de campo. El núcleo de hierro se compone de laminaciones de hierro ranuradas y apiladas que forman un núcleo cilíndrico sólido. Las laminaciones están recubiertas individualmente con una película aislante para evitar que entren en contacto eléctrico entre sí. De esta manera se reducen las pérdidas por corrientes parásitas. Las ranuras están alineadas para proporcionar el espacio necesario para insertar los conductores de la armadura.

Los conductores de la armadura conducen la corriente de carga suministrada por el generador. Están aislados del núcleo de hierro por medio de varias capas de papel o mica y están firmemente sujetos en su lugar mediante tiras de fibra. Si la corriente de la armadura es de menos de 10 A, se utiliza alambre redondo; pero si excede los 20 A, se prefieren los conductores rectangulares porque aprovechan mejor el espacio disponible en las ranuras.

Desarrollo

Devanado inducido

La mayor parte de las bobinas de rotor,  en sí mismas consisten en bobinas prefabricadas en forma de diamante que se insertan  en las ranuras del inducido como una unidad, cada bobina consta de un número de vueltas (espiras)  de alambre,  encintadas y aisladas  de las demás  y de la ranura del rotor. A cada lado de una  vuelta se le llama conductor. El número de conductores  en el inducido de una máquina está dado por:

Z=2CNC

Dónde:

Z= número de conductores  en el rotor.

C=número de  bobinas  en el  rotor.

NC=número de vueltas  en cada  bobina.

Normalmente, una bobina   abarca 180 grados  eléctricos. Esto  significa que cuando un lado está bajo el centro de un polo dado, el otro lado estará bajo el  centro de un polo de polaridad contraria. Los polos  físicos  pueden no estar localizados  a una distancia  de  180 grados mecánicos, pero el campo magnético tendrá completamente  invertida  su polaridad para circular  de un polo al siguiente. La relación entre  el ángulo eléctrico y el  ángulo mecánico  en  cierta máquina está dada por:

[pic 1]

Dónde:

= ángulo  eléctrico, en grados[pic 2]

=ángulo mecánico en grados[pic 3]

P= al número de polos magnéticos en la maquinaria

Devanados imbricados

El  tipo de construcción  de devanados  más sencilla  que se utiliza en las máquinas de corriente directa  modernas es  devanado en serie sencillo  o devanados imbricados. Un devanado imbricado  simplex de rotor  consta  de bobinas  que contienen una  o más vueltas  de alambre  y los dos extremos  de cada bobina  salen de segmentos  del conmutador adyacente. Si  el final de la bobina  está conectado al segmento  siguiente  a aquel  al que  está conectado  su comienzo el devanado es imbricado  progresivo ; si el final  de la bobina  está conectado  al segmento anterior  a aquel al que está conectado  su  comienzo el devanado es  imbricado regresivo.

Una característica  interesante  de los devanados  imbricados  simples  es que tienen  tantos  caminos  o trayectos  de corriente  paralelos  a través  de las maquinas  como polos de la misma. Si C  es el número  de bobinas  y segmentos  del conmutador  presentes  en el rotor  y P es el número de polos  en la máquina, entonces  habrá  C/P bobinas  en cada  uno de los  P caminos  de  corriente  paralelos  a través  de la máquina. El hecho   de que  haya  P caminos  de corriente  también  requieren  que  hayan tantas  escobillas  en la  maquina  como polos  para  conectar  todos esos caminos  de corriente. El hecho  que haya  tantos caminos  de corriente en la  maquina  multipolar  hace al devanado imbricado la opción ideal para  máquinas  de corriente alta  y voltaje  respectivamente  bajo,  puesto que altas corrientes  que se requieren  se pueden dividir  entre varios  de los diferentes  caminos de corriente. Esta  división de  corriente permite  que el tamaño  de los conductores  de rotor  individuales  sea razonable, incluso  cuando la corriente  total  es  extremadamente grande.

Sin embargo, el  hecho de que  hayan  muchos  caminos  paralelos a través  de una maquina  multipolar  imbricada  puede  causar  un problema serio. Debido al largo tiempo que se  ha  utilizado, tiene  cierto desgaste  en los rodamientos  y sus  alambres  inferiores  están  más  cerca  de las  caras polares  que los superiores. Como resultado, hay un voltaje  más grande en los caminos   de corriente  cuyos  alambres  pasan  por debajo de las caras  polares inferiores  que en los caminos cuyos  alambres pasan  por  debajo de las caras polares  superiores. Puesto que  todos los caminos  están conectados  en paralelo,  el resultado será una corriente  circulante que fluye  hacia fuera de algunas escobillas  en la máquina  y regresa a través  de otras. Sobra  decir  que esta situación no es buena para la  máquina.

Puesto  que la resistencia del devanado  del circuito del rotor  es muy pequeña, un  pequeño  desequilibrio  entre los voltajes  en los caminos  paralelos  provocará  grandes corrientes  circulantes  a través  de las escobillas y ,  posteriormente, serios problemas de calentamiento.

El problema  con las corrientes  circulantes  dentro de los  caminos  paralelos  de una máquina  con cuatro o más  polos  no se pude  eliminar  por completo, pero se puede  reducir  un poco por medio de  compensadores  o devanados  de compensación. Los  compensadores  son barras  ubicadas  en  el rotor  de una máquina  de corriente  directa  de devanado  imbricado que  hacen  cortocircuito en puntos  con el mismo nivel de voltaje  en diferentes  caminos paralelos. El  efecto  de este cortocircuito es que cualquier corriente  circulante  que  fluya  dentro de las pequeñas  secciones  de los devanados  entre  en cortocircuito evitando que estas corrientes  circulantes fluyan a través  de las  escobillas  de las máquinas.  Estas corrientes circulantes  corrigen incluso  parcialmente  el  desequilibrio  en el  flujo  que es el  causante  de su existencia.

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