Generadores eléctricos de corriente directa

Generadores eléctricos de corriente directa

Los generadores de corriente directa ya no son tan comunes como lo eran antes, porque la corriente directa, cuando se requiere, es producida principalmente por rectificadores electrónicos. Estos rectificadores pueden convertir la corriente alterna de un sistema a corriente directa sin utilizar ninguna parte móvil. No obstante, el conocimiento de los generadores de CD es importante porque representa una introducción lógica al comportamiento de los motores de CD. De hecho muchos motores CD en la industria operan como generadores durante periodos breves.

Los motores y generadores CD se construyen de la misma manera; así pues, cualquier generador CD puede operar como motor y viceversa. Debido a su construcción similar, las propiedades fundamentales de los generadores y motores son idénticas. Por consiguiente todo lo que se aprenda sobre generadores puede aplicarse también a motores de CD.

Su funcionamiento constituye una aplicación directa del la ley de inducción de Faraday. En forma esquemática El generador está construido a partir de una bobina que gira en el campo magnético. De esta manera, una fuerza electromotriz se establece sobre la bobina como consecuencia de las variaciones del flujo mientras que gira.

Debe implementarse unos contactos móviles que conmutan automáticamente los terminales de la bobina mientras que ésta gira. Esta parte del generador recibe el nombre de conmutador, y está formado por unas pistas de cobre llamadas delgas, donde se conectan los extremos de la bobina, y las escobillas que recoge la f.e.m. de la bobina para entregar las a los contactos externos o bornes del generador.

Construcción de un generador eléctrico

Piezas embutidas del núcleo de armadura.

Por lo general, estas piezas son de acero laminado eléctrico de alta permeabilidad, de 0.017 a 0.025 in de grueso, y tienen entre ellas una película aislante. Las unidades pequeñas y medianas utilizan piezas embutidas segméntales.

Piezas embutidas de polo principal y de conmutación.

Estas piezas suelen ser más gruesas que las del rotor porque sólo las caras polares están sujetas a cambios de flujo de alta frecuencia; las piezas son de 0.062 a 0.125 in de grueso y por lo general van remachadas.

Yugo de carcasa.

Es común que esta pieza esté fabricada de placa de acero blando laminado pero, en grandes generadores de alta demanda en donde se presentan cambios rápidos de carga, se pueden usar laminaciones. La carcasa sólida tiene una constante magnética de tiempo de 1/2 s o más, dependiendo de su grosor; la de la carcasa laminada vade 0.05 a 0.005 s.

Conmutador.

Esta pieza es realmente el corazón de la máquina de cd y debe operar con variaciones de temperatura de al menos 55ºC, con velocidades periféricas que pueden llegar a 7000 ft/min. Sin embargo, debe permanecer uniforme a no más de 0.002 o 0.003 in y alineada entre barra y barra a no más de 0.0001 in. El conmutador está hecho de barras duras de cobre laminadas con precisión en forma de cuña. Dichas barras están separadas una de otra por segmentos de laminillas de mica, cuyo grosor debe conservarse de modo muy preciso para obtener un espaciamiento casi perfecto de las barras y que no haya oblicuidad. Este grosor es de 0.020 a 0.050 in, dependiendo del tamaño del generador y del voltaje máximo que se pueda esperar entre las barras durante la operación. Los segmentos de mica y las barras están fijos entre dos anillos metálicos en V y aislados de éstos

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