El ensayo de vacío del motor asíncrono permite determinar los parámetros $R_{Fe}$ y $X_\mu$ de la rama paralelo del circuito equivalente del motor asíncrono.
martes, 30 de diciembre de 2014
viernes, 26 de diciembre de 2014
Ensayo de corriente continua del motor de inducción
El ensayo de corriente continua del motor asíncrono permite obtener el valor de la resistencia del devanado estatórico de la máquina, $R_1$, que aparece en el circuito equivalente del motor asíncrono.
martes, 23 de diciembre de 2014
Circuito equivalente monofásico del motor trifásico de inducción
La importancia y valor del circuito equivalente del motor asíncrono es representar un sistema electromagnético complejo mediante en un circuito simple donde se agrupan los diferentes parámetros del motor en forma de resistencias e inductancias que modelan su comportamiento.
viernes, 19 de diciembre de 2014
Caja de bornes de una máquina de corriente alterna
La caja de bornes de las máquinas de corriente alterna permite conectar los devanados estatóricos a la red de potencia que alimenta a la máquina o recibe energía de ella.
martes, 16 de diciembre de 2014
Placa de características de las máquinas eléctricas
La placa de características de una máquina eléctrica es su documento de identidad donde se encuentran los datos o variables que la identifican.
viernes, 12 de diciembre de 2014
Motores de inducción
El motor eléctrico más empleado en hogares, comercios e industrias es el motor de inducción o motor asíncrono, existiendo una amplía gama de ellos con diferentes potencias, características par-velocidad, requisitos mecánicos, rendimientos, etc.
martes, 9 de diciembre de 2014
Ensayos del transformador
Los ensayos de un transformador se definen como las diferentes pruebas que se llevan a cabo para verificar el comportamiento de la máquina. Su realización es difícil en la práctica principalmente por dos motivos:
La determinación de los parámetros del circuito equivalente del transformador se obtienen con unos ensayos bastante simples que requieren un consumo de energía relativamente bajo ya que se realizan sin carga real.
Los ensayos fundamentales que se utilizan en la práctica para determinar los parámetros del circuito equivalente del transformador son dos: el ensayo de vacío y el ensayo de cortocircuito.
Sin embargo, a veces, se desconoce la polaridad relativa de los terminales del secundario respecto al primario y, por tanto antes de realizar los ensayos de vacío y cortocircuito, se requiere de un ensayo adicional para determinar la polaridad de los bornes secundarios respecto a los bornes primarios.
- Los ensayos del transformador requieren una gran cantidad de energía.
- No se poseen cargas los suficientemente elevadas para realizar ensayos que modelen situaciones reales.
La determinación de los parámetros del circuito equivalente del transformador se obtienen con unos ensayos bastante simples que requieren un consumo de energía relativamente bajo ya que se realizan sin carga real.
Los ensayos fundamentales que se utilizan en la práctica para determinar los parámetros del circuito equivalente del transformador son dos: el ensayo de vacío y el ensayo de cortocircuito.
Sin embargo, a veces, se desconoce la polaridad relativa de los terminales del secundario respecto al primario y, por tanto antes de realizar los ensayos de vacío y cortocircuito, se requiere de un ensayo adicional para determinar la polaridad de los bornes secundarios respecto a los bornes primarios.
Determinación de la polaridad de los terminales secundarios respecto a los terminales de primario
El ensayo de determinación de la polaridad de los terminales secundarios del transformador respecto a los terminales primarios se inicia señalando los bornes del primario con A y A'. A continuación se unen a dos terminales del secundario y se conectan tres voltímetros (de tensión alterna) según se muestra en la figura 1.
Si al alimentar el devanado primario con corriente alterna se tiene que $$V_3=V_1-V_2$$ el terminal del devanado secundario 'x' es el homólogo del terminal 'A'.
De modo equivalente, si se tiene que $$V_3=V_1+V_2$$ entonces el terminal 'y' es ahora el terminal homólogo de 'A'.
El valor de la tensión de alimentación al primario es independiente del valor de tensión nominal de éste siempre y cuando se respete al valor máximo de tensión que puede soportar el devanado.
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| Fig. 1 Conexión de los equipos de medida para determinar la polaridad de los terminales del devanado secundario respecto a los del devanado primario. |
De modo equivalente, si se tiene que $$V_3=V_1+V_2$$ entonces el terminal 'y' es ahora el terminal homólogo de 'A'.
El valor de la tensión de alimentación al primario es independiente del valor de tensión nominal de éste siempre y cuando se respete al valor máximo de tensión que puede soportar el devanado.
Ensayo de vacío
El ensayo de vacío del transformador permite obtener las pérdidas en el hierro, $P_{Fe}$, lo parámetros de la rama paralelo del circuito equivalente, $R_{Fe}$ y $X_{\mu}$, y la relación de transformación, $m$.
En el ensayo de vacío se aplica la tensión nominal en el lado de baja tensión del transformador mientras que el lado de alta tensión queda en circuito abierto.
En el ensayo de vacío se aplica la tensión nominal en el lado de baja tensión del transformador mientras que el lado de alta tensión queda en circuito abierto.
Las medidas que se deben realizar son la tensión aplicada al primario, $V_{10}$, que deberá coincidir con la tensión nominal del devanado de baja tensión, $V_{B.T.}=V_{10}$,la potencia activa absorbida por el transformador en vacío, $P_0$, la corriente de vacío, $I_0$ y la tensión del secundario en vacío $V_{20}$. El esquema eléctrico y la disposición de los equipos de medida para el ensayo en vacío se muestran en la figura 2.
En el ensayo de vacío, la potencia de pérdidas $$P_p=R_1\cdot I_0^2$$ es despreciable ya que el valor de la resistencia del devanado, $R_1$ y la corriente de vacío, $I_0$, son muy pequeños.
De este modo, la potencia absorbida por el transformador, que es la que se mide en el ensayo de vacío con el vatímetro, coincide prácticamente con la potencia de pérdidas del hierro $$P_0=V_{10}\cdot I_0\cdot \cos\varphi_0 = P_{Fe}$$ Como el valor de tensión del primario, $V_{10}$, la corriente de vacío, $I_0$ y las pérdidas en vacío, $P_0$ son conocidas, se puede obtener el factor de potencia en vacío, $\cos{\varphi_0}$ del transformador y el ángulo de desfase entre la corriente y la tensión del transformador en vacío, $\varphi_0$ $$\cos{\varphi_0}=\dfrac{P_0}{V_{10}\cdot I_0}\quad ;\quad \varphi_0=\arccos{\left(\dfrac{P_0}{V_{10}\cdot I_0}\right)}$$ De este modo se tiene que $$I_{Fe}=I_0\cdot \cos\varphi_0\quad ;\quad I_{\mu}=I_0\cdot \sin\varphi_0$$ Y finalmente el valor de la resistencia de la rama paralelo, $R_{Fe}$ y la reactancia magnetizantes, $X_\mu$ tomarán los valores de $$R_{Fe}=\dfrac{V_{10}}{I_{Fe}}\quad ;\quad X_{\mu}=\dfrac{V_{10}}{I_{\mu}}$$ La relación de transformación se obtendrá dividiendo la tensión del primario entre la tensión del secundario $$m=\dfrac{V_{10}}{V_{20}}$$Ensayo de cortocircuito
El ensayo de cortocircuito del transformador permite obtener los parámetros de la rama serie del circuito equivalente del transformador, $R_1$, $R_2$, $X_1$ y $X_2$.
El ensayo de cortocircuito se realiza a tensión reducida alimentando el transformador por el lado de alta tensión hasta que circule la corriente nominal por ellos. Los devanados de baja tensión se cortocircuitan en este ensayo.
Las medidas que se deben realizar en el ensayo de cortocircuito son la tensión aplicada al primario o tensión de cortocircuito, $V_{cc}$, la corriente de cortocircuito, $I_{cc}$ y la potencia de cortocircuito, $P_{cc}$. El esquema eléctrico y la disposición de los equipos de medida para el ensayo de cortocircuito se muestran en la figura 3.
Dado que la tensión aplicada en este ensayo varía entre el 3 y el 10% de la tensión nominal del devanado de alta tensión, el flujo en el núcleo posee un valor pequeño. Como consecuencia, las pérdidas en el hierro del transformador son despreciables, siendo la potencia absorbida en el ensayo de cortocircuito del transformador prácticamente iguales a las pérdidas en el cobre.
La potencia absorbida en cortocircuito por el transformador es $$P_{cc}=V_{cc}\cdot I_{cc}\cos{\varphi_{cc}}$$ Y dado que se conocen los valores de $P_{cc}$, $V_{cc}$ y $I_{cc}$ se puede obtener el valor del factor de potencia y el ángulo de desfase entre la tensión y corriente del transformador en cortocircuito $$\cos\varphi_{cc}=\dfrac{P_{cc}}{V_{cc}\cdot I_{cc}}\quad ;\quad \varphi_{cc}=\arccos\left(\dfrac{P_{cc}}{V_{cc}\cdot I_{cc}}\right)$$ La caída de tensión resistiva e inductiva son respectivamente $$V_{R_{cc}}=R_{cc}\cdot I_{cc}=V_{cc}\cdot \cos\varphi_{cc}\quad ;\quad V_{X_{cc}}=X_{cc}\cdot I_{cc}=V_{cc}\cdot\sin\varphi_{cc}$$ Por tanto el valor de la resistencia de cortocircuito, $R_{cc}$, e impedancia de cortocircuito, $X_{cc}$ es $$R_{cc}=\dfrac{V_{cc}}{I_{cc}}\cdot\cos\varphi_{cc}\quad ;\quad X_{cc}=\dfrac{V_{cc}}{I_{cc}}\cdot\sin\varphi_{cc}$$ El ensayo de cortocircuito nos permite obtener la resistencia e inductancia total del transformador pero no como están distribuidos sus valores entre el primario y el secundario ya que $$R_{cc}=R_1+R'_2\quad ;\quad X_{cc}=X_1+X'_2$$ Para poder determinar los valores de $R_1$ y $R'_2$ es preciso aplicar corriente continua a los devanados para obtener el valor de $R_1$ y de $R_2$ aplicando la ley de Ohm. No existen procedimientos para determinar los valores de $X_1$ y $X'_2$ y generalmente se adopta que se reparten entre ambos devanados tomando el valor $$X_1=X'_2=\dfrac{X_{cc}}{2}$$ En el caso de que no se pueda realizar el ensayo de corriente continua, las resistencias se pueden distribuir de forma análoga a las inductancias, es decir $$R_1=R'_2=\dfrac{R_{cc}}{2}$$ Finalmente comentar que en ocasiones el ensayo de cortocircuito no se realiza a la corriente nominal. Cuando sucede este caso, la tensión y potencias de cortocircuito se deben normalizar según $$V_{cc}=V'_{cc}\cdot \dfrac{I_n}{I'_{cc}}\quad ;\quad P_{cc}=P'_{cc}\cdot\dfrac{I_n^2}{I{'}_{cc}^2}$$ donde $V'_{cc}$, $I'_{cc}$ y $P'_{cc}$ denotan los valores medidos en el ensayo de cortocircuito cuando no se realiza a corriente nominal.
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| Fig. 2 Esquema eléctrico y disposición de los equipos de medida para el ensayo de vacío. |
De este modo, la potencia absorbida por el transformador, que es la que se mide en el ensayo de vacío con el vatímetro, coincide prácticamente con la potencia de pérdidas del hierro $$P_0=V_{10}\cdot I_0\cdot \cos\varphi_0 = P_{Fe}$$ Como el valor de tensión del primario, $V_{10}$, la corriente de vacío, $I_0$ y las pérdidas en vacío, $P_0$ son conocidas, se puede obtener el factor de potencia en vacío, $\cos{\varphi_0}$ del transformador y el ángulo de desfase entre la corriente y la tensión del transformador en vacío, $\varphi_0$ $$\cos{\varphi_0}=\dfrac{P_0}{V_{10}\cdot I_0}\quad ;\quad \varphi_0=\arccos{\left(\dfrac{P_0}{V_{10}\cdot I_0}\right)}$$ De este modo se tiene que $$I_{Fe}=I_0\cdot \cos\varphi_0\quad ;\quad I_{\mu}=I_0\cdot \sin\varphi_0$$ Y finalmente el valor de la resistencia de la rama paralelo, $R_{Fe}$ y la reactancia magnetizantes, $X_\mu$ tomarán los valores de $$R_{Fe}=\dfrac{V_{10}}{I_{Fe}}\quad ;\quad X_{\mu}=\dfrac{V_{10}}{I_{\mu}}$$ La relación de transformación se obtendrá dividiendo la tensión del primario entre la tensión del secundario $$m=\dfrac{V_{10}}{V_{20}}$$Ensayo de cortocircuito
El ensayo de cortocircuito del transformador permite obtener los parámetros de la rama serie del circuito equivalente del transformador, $R_1$, $R_2$, $X_1$ y $X_2$.
El ensayo de cortocircuito se realiza a tensión reducida alimentando el transformador por el lado de alta tensión hasta que circule la corriente nominal por ellos. Los devanados de baja tensión se cortocircuitan en este ensayo.
Las medidas que se deben realizar en el ensayo de cortocircuito son la tensión aplicada al primario o tensión de cortocircuito, $V_{cc}$, la corriente de cortocircuito, $I_{cc}$ y la potencia de cortocircuito, $P_{cc}$. El esquema eléctrico y la disposición de los equipos de medida para el ensayo de cortocircuito se muestran en la figura 3.
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| Fig. 3 Esquema eléctrico y disposición de los equipos de medida para el ensayo de cortocircuito. |
La potencia absorbida en cortocircuito por el transformador es $$P_{cc}=V_{cc}\cdot I_{cc}\cos{\varphi_{cc}}$$ Y dado que se conocen los valores de $P_{cc}$, $V_{cc}$ y $I_{cc}$ se puede obtener el valor del factor de potencia y el ángulo de desfase entre la tensión y corriente del transformador en cortocircuito $$\cos\varphi_{cc}=\dfrac{P_{cc}}{V_{cc}\cdot I_{cc}}\quad ;\quad \varphi_{cc}=\arccos\left(\dfrac{P_{cc}}{V_{cc}\cdot I_{cc}}\right)$$ La caída de tensión resistiva e inductiva son respectivamente $$V_{R_{cc}}=R_{cc}\cdot I_{cc}=V_{cc}\cdot \cos\varphi_{cc}\quad ;\quad V_{X_{cc}}=X_{cc}\cdot I_{cc}=V_{cc}\cdot\sin\varphi_{cc}$$ Por tanto el valor de la resistencia de cortocircuito, $R_{cc}$, e impedancia de cortocircuito, $X_{cc}$ es $$R_{cc}=\dfrac{V_{cc}}{I_{cc}}\cdot\cos\varphi_{cc}\quad ;\quad X_{cc}=\dfrac{V_{cc}}{I_{cc}}\cdot\sin\varphi_{cc}$$ El ensayo de cortocircuito nos permite obtener la resistencia e inductancia total del transformador pero no como están distribuidos sus valores entre el primario y el secundario ya que $$R_{cc}=R_1+R'_2\quad ;\quad X_{cc}=X_1+X'_2$$ Para poder determinar los valores de $R_1$ y $R'_2$ es preciso aplicar corriente continua a los devanados para obtener el valor de $R_1$ y de $R_2$ aplicando la ley de Ohm. No existen procedimientos para determinar los valores de $X_1$ y $X'_2$ y generalmente se adopta que se reparten entre ambos devanados tomando el valor $$X_1=X'_2=\dfrac{X_{cc}}{2}$$ En el caso de que no se pueda realizar el ensayo de corriente continua, las resistencias se pueden distribuir de forma análoga a las inductancias, es decir $$R_1=R'_2=\dfrac{R_{cc}}{2}$$ Finalmente comentar que en ocasiones el ensayo de cortocircuito no se realiza a la corriente nominal. Cuando sucede este caso, la tensión y potencias de cortocircuito se deben normalizar según $$V_{cc}=V'_{cc}\cdot \dfrac{I_n}{I'_{cc}}\quad ;\quad P_{cc}=P'_{cc}\cdot\dfrac{I_n^2}{I{'}_{cc}^2}$$ donde $V'_{cc}$, $I'_{cc}$ y $P'_{cc}$ denotan los valores medidos en el ensayo de cortocircuito cuando no se realiza a corriente nominal.
viernes, 5 de diciembre de 2014
Circuito equivalente del transformador
En la década de 1970 el cálculo de las tensiones y corrientes en los transformadores se realizaba con complejos diagramas vectoriales.
Más recientemente, con el desarrollo de los primeros ordenadores, el cálculo de tensiones y corrientes se pudo resolver mediante cálculo complejo. A pesar de reducir la complejidad de los cálculos con transformadores, el cálculo complejo aún resulta tedioso para la obtención de las tensiones y corrientes cuando hay transformadores en los circuitos a analizar.
Más recientemente, con el desarrollo de los primeros ordenadores, el cálculo de tensiones y corrientes se pudo resolver mediante cálculo complejo. A pesar de reducir la complejidad de los cálculos con transformadores, el cálculo complejo aún resulta tedioso para la obtención de las tensiones y corrientes cuando hay transformadores en los circuitos a analizar.
martes, 2 de diciembre de 2014
Conexiones más comunes en los transformadores trifásicos.
En la figura 1 se representan las 26 conexiones más comunes de los devanados de los transformadores trifásicos.
Se deja como ejercicio determinar el índice horario para cada una de ellas.
Se deja como ejercicio determinar el índice horario para cada una de ellas.
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| Fig. 1 Conexiones más comunes de los transformadores trifásicos. |
Solución:
| Conexión | Solución | Conexión | Solución | Conexión | Solución | Conexión | Solución |
1
|
Dd0
|
2
|
Dy1
|
3
|
Dd2
|
4
|
Dd4
|
5
|
Yy0
|
6
|
Yd1
|
7
|
Dz0
|
8
|
Yz1
|
9
|
Dz2
|
10
|
Dz4
|
11
|
Dy5
|
12
|
Yd5
|
13
|
Yz5
|
14
|
Dd6
|
15
|
Dy7
|
16
|
Dd8
|
17
|
Yy8
|
18
|
Yd7
|
19
|
Dz6
|
20
|
Yz7
|
21
|
Dz8
|
22
|
Dd10
|
23
|
Dy11
|
24
|
Yd11
|
25
|
Dz10
|
26
|
Yz11
|
viernes, 28 de noviembre de 2014
Índice horario
En función de las conexiones en los devanados de un transformador, pueden aparecer diferencias de fase entre las tensiones de línea del primario y secundario.
martes, 25 de noviembre de 2014
Conexiones en el transformador.
Los terminales -bornes- del devanado de alta tensión de los transformadores se designan empleando las letras mayúsculas A, B y C. Los terminales del devanado de baja tensión se designa por las mismas letras pero en minúscula, a, b y c. Los finales de las bobinas se expresan con las mismas letras con tilde. Los finales de las bobinas de alta tensión se designarán con A', B' y C' y los devanados de baja tensión por a', b' y c'.
viernes, 21 de noviembre de 2014
Transformador
Transformador monofásico
Los transformadores monofásicos son máquinas eléctricas estáticas que funcionan con corriente alterna y permiten transformar la energía eléctrica.martes, 18 de noviembre de 2014
Tensiones y corrientes de fase y de línea
En todo sistema trifásico se definen dos tipos de tensiones, tensión de fase y tensión de línea, y dos tipos de corrientes, corriente de fase y corriente de línea.
viernes, 14 de noviembre de 2014
Tensiones simples y compuestas
Las instalaciones eléctricas trifásicas pueden estar construidas a tres o cuatro hilos, con o sin conductor neutro respectivamente (figura 1).
martes, 11 de noviembre de 2014
Puente de Schering
El puente de Schering se emplea para la medida de la capacidad y el factor de disipación de condensadores.
viernes, 7 de noviembre de 2014
Puente de Viena
El puente de Viena permite determinar la capacidad, $C_x$, y la resistencia de pérdidas, $R_x$, conectada en paralelo a ella, de un condensador no ideal como puede ser un trozo de material aislante o de cable.
martes, 4 de noviembre de 2014
Puente RC serie
El puente RC serie (figura 1) posee una constante de proporcionalidad resistiva y se emplea para determinar el valor de capacidades desconocidas comparándolas con capacidades conocidas.
viernes, 31 de octubre de 2014
Puente de Campbell
El puente de Campbell (figura 1) permite la medida de inductancias mutuas por comparación entre la inductancia desconocida y una estándar.
martes, 28 de octubre de 2014
Puente de Hay
El puente de Hay (figura 1) es similar al puente de Maxwell-Viena siendo empleado para la medida de inductancias que poseen valores de factor de calidad, $Q$, elevados.
viernes, 24 de octubre de 2014
Puente de Owen
El puente de Owen (figura 1) se utiliza para la medida de un amplio rango de inductancias en función del valor de una resistencia y condensador de valores variables.
martes, 21 de octubre de 2014
Puente de Anderson
El puente de Anderson (figura 1) se utiliza para la medida de un amplio rango de inductancias con un condesador de capacidad fija.
viernes, 17 de octubre de 2014
Puente Maxwell-Viena
El puente de Maxwell-Viena (figura 1) es otro circuito tipo puente cuya principal característica es que permite la medida de inductancias con una alta precisión.
martes, 14 de octubre de 2014
Puente simétrico de inductancias
El puente simétrico de inductancias (figura 1) se emplea para determinar el valor de una impedancia cuyo valor de inductancia es desconocido por comparación con el valor de una impedancia de referencia conocida.
viernes, 10 de octubre de 2014
Puente de Murray. Puente de Varley
Los puentes de Murray y Varley son circuitos tipo puente utilizados para la localización de averías en líneas y cables.
martes, 7 de octubre de 2014
Doble puente de Kelvin
Dentro del grupo de circuitos tipo puente para medir resistencias se encuentra el doble puente de Kelvin (figura 1) se utiliza para la medida precisa de resistencias de cuatro terminales de baja resistencia en el rango de $1\;\mu\Omega$ hasta $10\;\Omega$. La resistencia a medir, $X$, y la resistencia patrón, $S$ se conectan en serie formando una malla que contiene la fuente de alimentación, un amperímetro, una resistencia variable y un link de baja resistencia $l$. Las resistencias $A$, $B$, $A'$ y $B'$ se conectan a los terminales de potencia de las resistencias $X$ y $S$ como se muestra en la figura 1.
viernes, 3 de octubre de 2014
Puente de Wheatstone
El puente de Wheatstone (figura 1) se emplea para la medida precisa de resistencias de dos terminales. El límite inferior de la medida con el puente de Wheatstone está alrededor de $1 \Omega$, como consecuencia del valor de las resistencias de contacto (varios miliohmios). Cuando el detector de cero empleado el puente de Wheatstone es un galvanómetro simple, el límite superior de la medida está alrededor de $1\; M\Omega$. El puente de Wheatstone permite medidas de resistencias de valores hasta $10^{12}\; M\Omega$ utilizando detectores de alta impedancia y sensibilidad.
martes, 30 de septiembre de 2014
Configuración tipo puente. Puente de impedancias.
Los circuitos tipo puente se utilizan para obtener el valor de impedancias desconocidas, $(Z_x)$, por comparación con los valores de otras impedancias conocidas. Los circuitos tipo puente permiten medidas de precisión gracias a la condición de nulo que permite comparar los ratios de las impedancias de las ramas.
La configuración más común de un circuito tipo fuente (figura 1) está formada por cuatro ramas con una impedancia en cada rama, una fuente de tensión y un detector de nulo. Los galvanómetros son los detectores de nulo empleados en los puentes alimentados con tensión continua; mientras que para los puentes alimentados a tensión alterna se emplean galvanómetros de vibración.
La configuración más común de un circuito tipo fuente (figura 1) está formada por cuatro ramas con una impedancia en cada rama, una fuente de tensión y un detector de nulo. Los galvanómetros son los detectores de nulo empleados en los puentes alimentados con tensión continua; mientras que para los puentes alimentados a tensión alterna se emplean galvanómetros de vibración.
viernes, 26 de septiembre de 2014
Relación de resistencias estrella-triángulo
Un conjunto de n impedancias están conectadas en estrella cuando uno de los terminales de cada impedancia se lleva a un punto común -que recibe el nombre de punto neutro- y al que no se conecta nada más.
Un conjunto de impedancias constituye un polígono de n terminales cuando se conectan todas las parejas posibles formadas con esos n terminales. En general, un polígono de n terminales estará formado por $\frac{n\cdot (n-1)}{2}$ impedancias.
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| Fig. 1 Conexión estrella y polígono. |
martes, 23 de septiembre de 2014
Resistencias en paralelo. Divisor de intensidad
Un conjunto de impedancias están conectadas en paralelo cuando "todas ellas están sometidas a la misma tensión", a diferencia de las impedancias en serie donde todas ellas están recorridas por la misma corriente.
La ecuación para cada una de las impedancias en paralelo es $$u_1=Z_1\cdot i_1\; ; u_2=Z_2\cdot i_2\; , u_3=Z_3\cdot i_3\; ... \; u_n=Z_n\cdot i_n$$ Además también se cumple la igualdad $$u_1=u_2=u_3=...=u_n=u$$
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| Fig. 1 Asociación de impedancias en paralelo |
viernes, 19 de septiembre de 2014
Resistencias en serie. Divisor de tensión.
Un conjunto de impedancias están conectadas en serie cuando "la intensidad que las recorre es común a todas ellas", a diferencia de las impedancias en paralelo donde todas ellas están sometidas a la misma tensión.
La ecuación para cada una de las impedancias en serie es $$U_1=Z_1\cdot i_1 ;\; U_2=Z_2\cdot i_2 ;\;U_3=Z_3\cdot i_3 \; ...\; U_n=Z_n\cdot i_n$$ Además, también se cumple la igualdad $$i_1=i_2=i_3=...=i_n=i$$
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| Fig. 1 Asociación de impedancias en serie |
martes, 16 de septiembre de 2014
Condensador
Un condensador es un elemento en un circuito eléctrico que se define por su principal función que es almacenar energía eléctrica.
viernes, 12 de septiembre de 2014
Bobina
Una bobina es un elemento en un circuito eléctrico cuya principal característica es que almacena energía electromagnética en su campo magnético. Este hecho dota a las bobinas de varias valiosas e interesantes características.
martes, 9 de septiembre de 2014
Resistencia eléctrica
Una resistencia eléctrica es un componente o dispositivo eléctrico diseñado expresamente para tener una cierta magnitud de resistencia expresada en ohmios.
viernes, 5 de septiembre de 2014
Leyes de Kirchhoff
Las leyes de Kirchhoff son los principios sobre los que se asienta la teoría de circuitos.
Las leyes de Kirchhoff, descritas por primera vez en 1845, son dos igualdades que se basan en el principio de la conservación de la energía y carga eléctrica.
martes, 2 de septiembre de 2014
Factor de devanado
Factor de devanado
Se define el factor de devanado, $\xi$, como el producto del factor de distribución, $\xi_d$ y el factor de acortamiento de paso $\xi_a$, o en otras palabras, el factor de devanado es la relación entre la amplitud de la onda obtenida en el devanado real de la máquina y la que tendría si todas las bobinas distribuidas y acortadas en él estuviesen concentradas en una única bobina diametral. $$\xi=\xi_a\cdot\xi_d$$
Para calcular el factor de devanado sólo es necesario conocer la distribución periférica de corrientes, ya que el modo de conexión entre los conductores no afecta a dicho cálculo.
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| Fig. 1 Cálculo del factor de devanado. |
viernes, 29 de agosto de 2014
Conexión Dahlander (VI): Resumen
La conexión Dahlander permite obtener motores de inducción con dos velocidades de sincronismo distintas de relación 1:2.
Las principales características de cada una de ellas se resumen a continuación.
martes, 26 de agosto de 2014
Conexión Dahlander (V): Solicitud magnética
A pesar de que la solicitud eléctrica en los motores Dahlander se admite que es la misma (generalmente se asume que la corriente que circula por los devanados es la misma independientemente de la configuración que adopte el motor) la solicitud magnética no lo es.
domingo, 24 de agosto de 2014
Conexión Dahlander (IV): Curvas par-velocidad, potencia-velocidad y corriente de línea-velocidad
El hecho de que los motores Dahlander posean dos velocidades de sincronismo diferentes a pesar de poseer un único devanado estatórico, permite un cierto margen para adaptar la curva de par-velocidad a la curva par-carga.
En la figura 1 se muestran las curvas par-velocidad, potencia-velocidad y corriente de línea-velocidad para las tres conexiones Dahlander más empleadas. En ella, la línea de color rojo representa la evolución del par, potencia o corriente para la configuración de baja velocidad (mayor número de polos). La línea de color azul representa la evolución de las mismas magnitudes para la configuración de alta velocidad (menor número de polos).
En la figura 1 se muestran las curvas par-velocidad, potencia-velocidad y corriente de línea-velocidad para las tres conexiones Dahlander más empleadas. En ella, la línea de color rojo representa la evolución del par, potencia o corriente para la configuración de baja velocidad (mayor número de polos). La línea de color azul representa la evolución de las mismas magnitudes para la configuración de alta velocidad (menor número de polos).
sábado, 23 de agosto de 2014
Conexión Dahlander (III): Relación de potencia y par entre la baja y alta velocidad de funcionamiento
En los motores Dahlander de dos velocidades existen principalmente tres alternativas para la conexión del devanado estatórico, siendo las más habituales:
a)
Conexión Dahlander a par constante o triángulo-doble estrella (Δ-YY).
b)
Conexión Dahlander a potencia constante o doble estrella-triángulo (YY-Δ).
c)
Conexión Dahlander a par variable o estrella-doble estrella (Y-
viernes, 22 de agosto de 2014
Conexión Dahlander (II): Conmutación de sus devanados
Una de
las particularidades de los motores Dahlander es que su sentido de giro se
invierte cuando se conmutan sus devanados para cambiar el número de polos.
Este hecho puede tener consecuencias catastróficas si no se toman las medidas necesarias para impedir la inversión del sentido de giro al conmutar los polos en un motor Dahlander.
En la figura 1 se representa el devanado de un motor Dahlander de dos velocidades, con dos y cuatro polos -alta y baja velocidad respectivamente- cuyo estator posee 24 ranuras.
Este hecho puede tener consecuencias catastróficas si no se toman las medidas necesarias para impedir la inversión del sentido de giro al conmutar los polos en un motor Dahlander.
En la figura 1 se representa el devanado de un motor Dahlander de dos velocidades, con dos y cuatro polos -alta y baja velocidad respectivamente- cuyo estator posee 24 ranuras.
jueves, 21 de agosto de 2014
Conexión Dahlander (I): Generalidades
La
conexión Dahlander permite obtener motores de inducción con dos velocidades de
sincronismo distintas de relación 1:2.
Los
fundamentos teóricos de las conexiones que permiten variar el número de polos
en los devanados de una máquina eléctrica y, especialmente el caso del devanado
Dahlander, datan de finales del siglo XIX.
En la
década de los 1950 y 1960 se generalizaron los fundamentos teóricos ya
desarrollados a principios de siglo.