generadores y motores electricos

GENERADORES Y MOTORES ELECTRICOS
Miguel Angel Bolaños Segura
Cod: 223184
Universidad Nacional De Colombia.
Resumen
Los generadores y motores son dispositivos importantes que funcionan a partir del principio de la inducción electromagnetica. Se utilizan
para convertir la energía mecánica en eléctrica, o a la inversa, con medios electromagnéticos. A una máquina que convierte la energía
mecánica en eléctrica se le denomina generador, alternador o dínamo, y a una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica se
le denomina motor.
ños, motores que funcionan desde 3 voltios hasta 1000 vls o
más. En cuanto un generador su funcion es como lo dice,
generar corriente con la carracteristica de ser corriente continua y el alternador generar corriente alterna, se usan en el
caso de suplir la energia cuando se va
Introducción
Michael Faraday (1791-1867), fue el que descubrió el principio de el motor eléctrico el descubrió la inducción. Inducción es la generación de una corriente eléctrica en un conductor en movimiento en el interior de un campo magnético
físico. Apartir de ese descubrimiento se potencio el estudio
sobre la electrónica.Durante 1831 y 1832, descubrió que un
conductor mecánico moviéndose en un campo magnético generaba una diferencia de potencial. Aprovechando
esto, construyó el primer generador electromagnético, el
disco de Faraday, un generador homopolar, empleando un
disco de cobre que giraba entre los extremos de un imán con
forma de herradura, generándose una pequeña corriente
continua. También fue utilizado como generador de energía
en una bicicleta para producir luz de poca intensidad.
Estos dos componentes son de bastante utilidad en la vida
cotidiana puesto que Los motores eléctricos tienen infinidad
de usos debido a su aprovechamiento del campo magnético
que produce la corriente al pasar por un conductor eléctrico,
ya sea en el hogar como licuadoras, relojes de pared, aspiradoras entre otros.
En la industria son utilizadas para diversos funcionamientos
como elementos de ventilación, extractores de aire, motobombas para succión de agua u otros líquidos, mover bandas transportadoras, transformación de elementos, en fin un
sin numero de funciones que no terminaria de contar, los
hay de varios tipos, modelos, caballaje, conexiones, tama-
Principio de funcionamiento
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. El
conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a
la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo
de esta manera propiedades magnéticas, que provocan,
debido a la interacción con los polos ubicados en el estator,
el movimiento circular que se observa en el rotor del motor.
Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un
conductor produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente,
el producto de la interacción de ambos campos magnéticos
hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así
la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha. Todo lo mensionado anteriormente se puede observar en las siguientes
figuras:
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Para determinar el sentido de la corriente inducida, en cada
posición de los conductores, de la espira se aplica la regla
de los tres dedos de la mano derecha, pudiéndose comprobar cómo se obtiene a la salida una tensión alterna sinusoidal.
Figura 1. Esquema de un motor de corriente continúa.
Figura 4. Alternador.
Lo anterior fue para el caso en el que se genera corriente
continua, para corriente alterna:
El generador más simple consta de una espira rectangular
que gira en un campo magnético uniforme. El movimiento
de rotación de las espiras es producido por el movimiento
de una turbina accionada por una corriente de agua en una
central hidroeléctrica, o por un chorro de vapor en una central térmica. En el primer caso, una parte de la energía potencial agua embalsada se transforma en energía eléctrica;
en el segundo caso, una parte de la energía química se transforma en energía eléctrica al quemar carbón u otro combustible fósil.
Figura 2. Rotor visto de diferentes angulos.
Cuando la espira gira (Figura 7.), el flujo del campo magnético a través de la espira cambia con el tiempo. Se produce
una f.e.m. Los extremos de la espira se conectan a dos anillos que giran con la espira, tal como se ve en la figura. Las
conexiones al circuito externo se hacen mediante escobillas
estacionarias en contacto con los anillos.
Figura 3. La corriente llega al electroimán del rotor a través del
contacto entre las escobillas con el conmutador.
Si se conecta una bombilla al generador se observara que
por el filamento de la bombilla circula una corriente que
hace que se ponga incandescente, y emite tanta más luz
cuanto mayor sea la velocidad con que gira la espira en el
campo magnético.
Para el caso de los generadores eléctricos al hacer girar
una espira rectangular una vuelta completa entre las masas
polares de un electroimán inductor, los conductores a y b
(Figura 4.) del inducido cortan en su movimiento el campo
magnético fijo y en ellos se induce una f.e.m. inducida cuyo valor y sentido varía en cada instante con la posición.
Cada uno de los terminales de la espira se conecta a un
anillo metálico conductor, donde dos escobillas de grafito
recogen la corriente inducida y la suministran al circuito
exterior.
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[3]http://www.mundodescargas.com/apuntestrabajos/electronica_electricidad_sonido/decargar_generador-decorriente-continua.pdf
[4] http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_eléctrico
[5]http://josepanadero.wordpress.com/2010/01/10/generado
res-y-motores-electricos/
[6] Serway, Raymond A, Física para ciencias e ingenierías,
Sexta Edición, Editorial Thomson, Pag (919-922)
Figura 5. Principio de un generador eléctrico.
Conclusiones
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Los motores de DC convierten potencia eléctrica
en potencia mecánica por medio de su movimiento
rotatorio, el motor actualmente es una gran ayuda
para la sociedad ya que gracias a él muchas máquinas que basan su funcionamiento en ellos pueden funcionar.
El motor eléctrico es una de las máquinas más versátiles en la industria, ya que gracias a su fácil control de posición, par y velocidad permite que se
pueda aplicar en muchos ámbitos, tales como el
control y la aplicación de procesos.
La f.e.m o voltaje producido en el estator del generador por un campo magnético, depende de la fuerza del mismo campo, la cual a su vez depende de la
corriente que transcurre por las bobinas.
En Colombia la mayor fuente de generación de corriente eléctrica es el agua puesto que las hidroelectricas usan el causal de los ríos, lagunas y lagos
para aprovechar esa energía mecánica y hacer girar
las paletas de una turbina que esta conectada al generador y asi generar corriente electrica.
Referencias
[1] http://www.inta.es/descubreaprende/htm/hechos8_2.htm
[2]http://www.mundodescargas.com/apuntestrabajos/electronica_electricidad_sonido/decargar_generador-decorriente-continua.pdf
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