1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. La manera como el campo magnético actúa en los diferentes equipos, se puede describir mediante cuatro principios básicos, que son: Al circular corriente por un conductor se produce un campo magnético alrededor de él. “LEY DE AMPERE” HL=NI donde: I se mide en amperios, H se expresa en Amper vueltas por metro. N es el número de vueltas de la bobina. L long. de la Trayect. magnética Si a través de una espira se pasa un campo magnético variable con el tiempo, se induce un voltaje en dicha espira.(Esta es la base de la acción transformadora). “LEY DE FARADAY” Si un conductor por el cual circula corriente, se encuentra dentro de un campo magnético, se produce una fuerza sobre dicho conductor. (Esta es la base de la acción motora). “LEY DE BIOT-SAVART” F= B I l F en newtons; B en Wb/m2; I en Amperes; l long. Activa del cond. en mts Cuando un conductor en movimiento se encuentra inmerso dentro de un campo magnético, en dicho conductor se induce un voltaje. (Esta es la base de la acción generadora.) “LEY DE FARADAY” 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. • Siempre que se mueve un conductor dentro de un campo magnético, se induce en el una fuerzaelectromotriz. Si el conductor forma un circuito cerrado circula una corriente por el, la cual establece un campo magnético alrededor del mismo; dicho campo tiende a mover al conductor contra la dirección inicial del movimiento. Dicho de otra manera , la ley de LENZ dice que se produce una acción motor como resultado del funcionamiento normal del generador y viceversa, 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. • FUERZA CONTRAELECTROMOTRIZ Y CONTRA PAR. La acción generador en el motor, que produce fuerzacontraelectromotriz ó “fcem” es comparable a la acción motor en el generador, la cual produce contrapar. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. • El movimiento impulsor inicial que se imparte a la armadura del generador, empuja a un conductor a través del campo magnético de las piezas polares y, en consecuencia, induce un voltaje en el conductor. Sin embargo, este voltaje establece un campo magnético alrededor del conductor, y, la interacción entre éste y el de las piezas polares origina una fuerza que se opone al movimiento impulsor inicial. Ésta fuerza se conoce como “contrapar”. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. En el motor, la fem impartida al conductor establece un campo magnético a su alrededor, el cual interactúa con el de las piezas polares, haciendo que el conductor se mueva. Éste movimiento a través del campo induce un voltaje en el conductor, la fcem se opone a la fem original, de acuerdo a la ley de “LENZ” 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. Cuando los vectores que representan la densidad de flujo, la corriente, y la velocidad no son perpendiculares entre sí (Ortogonales), la formula de la fuerza se ve afectada por el seno del ángulo que forman la dirección de corriente en el conductor, la dirección del campo magnético, y la dirección de la fuerza desarrollada sobre el conductor. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. Funcionamiento del motor básico de c-a Cuando se alimenta c-a al devanado del estator, el campo generado entre los polos “varía” también en forma alterna; al hacerlo, el campo se establece desde cero hasta un máximo en una dirección, se reduce, pasa por cero y luego repite el ciclo en la dirección opuesta. Y así el rotor del motor básico de c-a se comporta como si fuese un imán permanente. Figura (A) en tiempo T=To, el campo del estator es cero porque la corriente es = 0 Figura (B) entre To y T1 la corriente aumenta y el campo también, el rotor se pone en marcha y así da origen a polos magnéticos. Como los polos iguales se repelen, el rotor es repelido por el campo magnético. Luego, como polos opuestos se atraen, el rotor continuará girando hasta que sus polos norte y sur queden frente a polos opuestos del estator. Si la polaridad de la corriente del estator no cambiara, el rotor quedaría sujeto en la posición indicada en la figura (B). Sin embargo, como se usa c-a, la corriente de campo comienza a reducirse después de T1, y el rotor continúa girando por inercia. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. En el instante, T2, cuando la corriente aplicada vuelve al valor de cero, el campo magnético del estator también se “nulifica”; como se ilustra en (C), y el motor es impulsado por su propia inercia. Sin embargo entre T2 y T3, la corriente cambia de sentido, y en consecuencia la polaridad de los polos magnéticos del estator se invierte y el rotor es repelido nuevamente. El rotor gir en el mismo sentido que las manecillas del reloj hasta que llega a la posición D, en donde nuevamente se mantendría estacionario por la fuerza de atracción del estator sí la c-a no disminuyera e hiciera posible que la inercia lo impulsara más alla de la posición A; nuevamente en esta posición, la c-a cambia de sentido otra vez para invertir el campo y el ciclo se repite para mantener girando el motor. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. Cabe notar que en A y en C el motor esta ligeramente más allá de las posiciones de flujo máximo de B y D. Ésta ligera rotación producida por la inercia del rotor es muy importante debido a que hace posible que continúe la acción del motor. Sí el rotor estuviera exactamente en una posición paralela a la del campo de B y D, su rotación no sería posible debido a que la atracción magnética tendría igual valor en ambas direcciones de rotación. Esto significa que no hay seguridad de que el motor básico de c-a arranque por si sólo. Además el motor va a girar en el sentido en que este desplazado el rotor. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. Rotación del campo del estator. Para poder poner en marcha el motor básico de c-a será necesario hacerlo girar a mano en la dirección que se desee que funcione hasta que adquiera suficiente velocidad para seguir al campo alterno(esto debido a que el campo solamente alterna en un sentido y el contrario, y lo hace tan rápidamente -60 veces por segundo- que el rotor tal vez no tenga suficiente tiempo para seguirlo. “LA UNICA MANERA DE SUPERAR ESTO ES HACER QUE EL CAMPO MAGNÉTICO DEL ESTATOR GIRE EN LUGAR DE SIMPLEMENTE ALTERNAR”. De ésta manera al girar el campo, sus polos giratorios atraerían los polos opuestos del rotor; el rotor quedaría sujeto en una posición por la atracción magnética y giraría con el campo. En los motores prácticos de c-a se aplican diversos métodos para hacer que el campo del estator gire eléctricamente . En motores monofásicos de c-a, el efecto se produce dividiendo una fase y desplazando la c-a que llega al devanado del estator. En motores trifásicos de c-a, las diferencias naturales de fase, entre los diferentes voltajes producen el efecto rotatorio. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS. 1.2 FUERZAS MAGNETOMOTRICES GIRATORIAS EN MÁQUINAS TRIFÁSICAS.
