La corriente directa

La corriente directa es una corriente casi unidireccional en las que todos son valores positivos o negativos y en la que los cambios de valor son nulos o tan pequeños que pueden despreciarse.

Una máquina de corriente directa es la que genera o aprovecha una corriente continua. La genera un generador también llamado dinamo y la aprovecha un motor.

La misma máquina eléctrica puede operar como generador o como motor. Para que opere como generador es necesario accionarlo con una máquina motriz y conectarlo debidamente a un tablero de control conectándolo a un reóstato de excitación para regular el voltaje entre terminales. Para operarlo como motor hay que acoplar una carga en un eje y alimentarlo con energía eléctrica a base de un dispositivo llamado reóstato de arranque o arrancador.

De lo anterior podemos establecer que un generador de corriente continua en una máquina eléctrica que sirve para transformar energía mecánica en energía eléctrica en forma de corriente continua y un motor es una máquina que convierte la energía eléctrica de corriente continua en energía mecánica.

La diferencia fundamental entre un generador y un motor de corriente continua es simplemente el tipo de conversión de energía que realizan por que los componentes son básicamente los mismos.

Las partes principales que forman el generador de corriente directa son el estator y el rotor o armadura.

Fig. 1 Partes que constituyen las máquinas de corriente continua

ESTATOR. Es aquel que está constituido por una corona de material ferromagnético denominada culata o yugo en cuyo interior, van dispuesto unos salientes radiales con una expansión en su extremo, denominadas polos. Estos se encuentran regularmente distribuidos y en número par. Los cuales se encuentran sujetados por tornillos a la culata. Rodeando los polos, se hallan una bobina de hilo, o pletina de cobre aislado, cuya misión es, al ser alimentadas por corriente continua, crear el campo magnético inductor de la máquina, el cual presentará alternativamente polaridades norte y sur. Salvo las máquinas de potencia reducida, en general menores a 1 KW de potencia, encontramos también el estator, alternado los polos antes mencionados, otros llamados polos de conmutación. Todo el conjunto de piezas fijas son descritas en los siguientes párrafos:

Figura 2. Estator de una máquina de corriente directa

YUGO O CARCASA. Llamada también envolvente que sirve para proteger a la máquina y sostener las partes fijas de que consta el circuito magnético formado por partes del mismo.

Para máquinas de baja y media capacidad la carcasa se fábrica de láminas de acero rolado y para máquinas de mayor capacidad se fabrica con laminación de material magnético de buena calidad con el objetivo de reducir al mínimo las perdidas magnéticas debidas principalmente a la histéresis y a las corrientes pulsantes.

Fig.3 Yugo o carcasa de una máquina de corriente directa

PIEZAS POLARES (polos). Es la parte del circuito magnético situada entre la culata y el entrehierro, incluyendo el núcleo y la expansión polar. Para maquinas pequeñas se fabrican de una sola pieza y para máquinas de mayor capacidad se fabrican siempre de un material magnético laminado utilizando en algunos casos laminación en forma especial para obtener el extremo de los polos u entrehierro o espacio de aire que represente una reluctancia elevada ara impedir la distorsión y la desaparición de las líneas de fuerza del campo magnético cuando se presenta en la máquina el remanente de la sección de armadura.

En la parte inferior del polo que es de la forma apropiada y con una curvatura muy aproximada a la que tiene la armadura se le llama zapata polar.

NUCLEO. Es la parte del circuito magnético rodeado por el devanado inductor.

DEVANADO INDUCTOR. Es el conjunto de espiras destinado a producir el flujo magnético, al ser recorrido por la corriente eléctrica.

EXPANSIÓN POLAR. Es la parte de la pieza polar próxima al inducido y que bordea al entrehierro.

POLO AUXILIAR O DE CONMUTACIÓN. Es un polo magnético suplementario, provisto o no, de devanados y destinado a mejorar la conmutación. Este suele usarse en las máquinas de mediana y gran potencia.

Fig. 4 Vista del polo de conmutación.

CAMPO DE EXCITACIÓN. Esta conformado por todas las bobinas que van colocados alrededor de cada polo y conectados todos en serie y a la vez en paralelo con la armadura.

El campo de excitación de un generador de corriente continua esta conectado en serie con una resistencia variable que se conoce con el nombre de reostato de excitación y sirve para inducir un campo magnético que reforzará y multiplicará muchas veces el valor del magnetismo remanente de la máquina para que al tener esta mayor flujo magnético pueda inducir una fuerza electromotriz inducida mayor.

CULATA. Es una pieza de material ferromagnetico no rodeada por devanados y destinada a unir los polos de la máquina.

BASE. La base es el elemento en donde se soporta toda la fuerza mecánica de operación de la máquina, puede ser de dos tipos,frontal o lateral.

TAPAS. Las tapas del geerador son colocadas y aseguradas al estator por medio de pernos colocados a ambos extremos del mismo y contienen alojamiento para los cojinetes del eje al rotor o armadura. Las tapas pueden ser del tipo conocido con el nombre de arala y pueden ser cerradas o abiertas según el generador se construya para uso general o para prueba de polvo y explosión.

Las tapas que van colocadas del lado del conmutador debe tener practicada una ranura circular con sección en forma de cola de milano que sirve para alojar la base a la cual se fija el anillo y los brazos portaescobillas.

ROTOR O ARMADURA. El rotor se construye con chapas finas de 0.3 a 0.5 mm de espesor, aisladas unas de tras por una capa de barnis o de oxido. Con ranuras en las que se introduce el devanado inducido de la máquina. Este devanado esta constituido por bobinas de hilo o pletina de cobre convenientemente aislados, cerrado sobre si mismo al conectar el final de la ultima bobina con el principio de la primera. Si se tratara de un rotor macizo, debido a la rotación y provocadas por el campo magnético , aparecerían intensas corrientes de Foucault en el hierro del rotor y con esto le provocaría un aumento crucial en la temperatura;

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