Máquinas eléctricas LIBRO

1 M quinasel ctricasConsulte nuestra p gina web: ella encontrar el cat logo completo y comentadoM quinasel ctricasSara Felicidad Noguera CasellesColaboradores:Erea, Omeca, Prodin Ferrite y Ringspann Ib rica Sara Felicidad Noguera Caselles EDITORIAL S NTESIS, S. , 34. 28015 MadridTel fono 91 593 20 98 : 978-84-1357-009-9 Dep sito Legal: en Espa a - Printed in SpainReservados todos los derechos. Est prohibido, bajo las sancionespenales y el resarcimiento civil previstos en las leyes, reproducir,registrar o transmitir esta publicaci n, ntegra o parcialmente,por cualquier sistema de recuperaci n y por cualquier medio,sea mec nico, electr nico, magn tico, electro ptico, por fotocopiao por cualquier otro, sin la autorizaci n previa por escritode Editorial S ntesis, S. A. ndice ndicePRESENTACI N .. 11 PARTE I Transformadores1. transformadores : CONSTITUCI N Y FUNCIONAMIENTO .. 15 Objetivos .. 15 Mapa conceptual .. 16 Glosario .. Definici n de transformador.

2 Tipos de transformadores .. Constituci n de un transformador .. N cleos magn ticos para transformadores .. Circuitos el ctricos .. Funcionamiento de un transformador .. Par metros del transformador .. Relaci n de transformaci n (m) .. Potencia aparente .. Autotransformadores .. Par metros de un autotransformador .. 39Ap ndice. Conceptos electromagn ticos .. 41 Resumen .. 44 Ejercicios propuestos .. 44Pr ctica 1 .. 452. C LCULO Y CONSTRUCCI N DE PEQUE OS transformadores .. 47 Objetivos .. 47 Mapa conceptual .. 48 Glosario .. C lculo de transformadores monof sicos de peque a potencia .. 496M QUINAS EL CTRICAS C lculo de transformadores trif sicos de peque a potencia .. C lculo de autotransformadores monof sicos .. C lculo de autotransformadores trif sicos .. C lculo de la potencia de un transformador monof sico a partir de un n cleo dado .. Proceso de montaje de un peque o transformador de potencia .. Problemas en la construcci n de peque os transformadores .

3 70 Resumen .. 71 Anexos .. 72 Ejercicios propuestos .. 72Pr ctica 2 .. 733. ENSAYOS, MANTENIMIENTO Y REPARACI N DE transformadores .. 75 Objetivos .. 75 Mapa conceptual .. 76 Glosario .. Tipos de ensayos en transformadores de potencia .. Ensayos en vac o y en cortocircuito .. Ensayo en vac o de un transformador monof sico .. Ensayo en cortocircuito de un transformador monof sico .. Ensayos de vac o y cortocircuito en transformadores trif sicos .. Ensayo en vac o de un transformador trif sico .. Ensayo en cortocircuito de un transformador trif sico .. Aver as en los transformadores el ctricos .. Defectos a masa .. Cortocircuitos .. Circuitos abiertos .. Mantenimiento de transformadores el ctricos .. Tipos de mantenimiento .. Acciones de mantenimiento a realizar .. 98 Resumen .. 100 Ejercicios propuestos .. 100Pr ctica 3 .. 102 PARTE II M quinas de corriente continua4. M QUINAS DE CORRIENTE CONTINUA Y SUS BOBINADOS.

4 105 Objetivos .. 105 Mapa conceptual .. 106 Glosario .. Introducci n a las m quinas de CC .. Constituci n de las m quinas de CC .. El est tor .. El rotor .. Tipos de m quinas de CC .. Bobinados para m quinas de CC .. Par metros para el c lculo de los bobinados de CC .. Otros par metros .. 1157M QUINAS EL CTRICAS C lculo de bobinados imbricados de una secci n inducida .. C lculo de bobinados ondulados o bobinados en serie .. Conexiones equipotenciales .. principio de funcionamiento .. Funcionamiento de un motor de CC .. Problemas en la conmutaci n de las m quinas reales de CC .. Desplazamiento del plano neutro .. Voltajes inducidos .. soluciones para los problemas en la conmutaci n .. 131 Resumen .. 131 Ejercicios propuestos .. 132Pr ctica 4 .. 1325. REGULACI N Y CONTROL DE M QUINAS DE CC .. 133 Objetivos .. 133 Mapa conceptual .. 134 Glosario .. Variables que intervienen en el funcionamiento de las m quinas de CC.

5 Regulaci n y control de los generadores de CC .. Fem inducida en el devanado rot rico, EA .. Flujo de campo, , y corriente de campo, Icampo .. Tensi n en bornes, Vb .. Corriente de inducido, IA .. Corriente de carga, Icarga .. C lculos para la obtenci n de los distintos par metros en generadores de CC .. Generador de excitaci n independiente .. Generador autoexcitado en derivaci n o shunt .. Generador autoexcitado serie .. Generador autoexcitado compuesto o compound .. Curvas caracter sticas de los generadores de CC .. Curva de caracter stica de vac o .. Curva caracter stica de excitaci n o de regulaci n .. Curva de caracter stica exterior .. Regulaci n y control de motores de CC .. El par en motores .. Velocidad base de un motor .. C lculos para la obtenci n de los distintos par metros en motores de CC .. Motor de excitaci n independiente .. Motor de excitaci n shunt o en derivaci n .. Motor de excitaci n serie.

6 Motor de excitaci n compound o compuesta .. Curvas caracter sticas de los motores de CC .. Curva caracter stica de velocidad .. Curva caracter stica de par motor .. Curva de caracter stica mec nica .. T cnicas y medios para la variaci n de velocidad en motores de CC .. Rectificadores controlados .. Choppers o troceadores .. Autotransformadores y rectificadores no controlados .. Funcionamiento de la m quina de CC en los cuatro cuadrantes .. 1588M QUINAS EL CTRICAS T cnicas y medios para la variaci n de la tensi n en bornes de los generadores de CC .. Arranque de motores de CC .. Frenado de motores .. Frenado reost tico .. Frenado regenerativo en m quinas de CC .. Frenado a contracorriente .. 161 Resumen .. 162 Ejercicios propuestos .. 162Pr ctica 5 .. 164 PARTE III M quinas de corriente alterna6. M QUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA .. 167 Objetivos .. 167 Mapa conceptual .. 168 Glosario .. 168 Clasificaci n de las m quinas de CA.

7 168 Constituci n de las m quinas de corriente alterna .. 169 El est tor de las m quinas de CA .. 170 Rotores para m quinas de corriente alterna .. 171 M quinas as ncronas o de inducci n .. 173 principio de funcionamiento del motor de inducci n .. 174 Velocidad estat rica o velocidad de sincronismo .. 177 Deslizamiento de la m quina de inducci n .. 177 P rdidas en los motores .. 178 Rendimiento .. 180 Momento til de un motor de inducci n .. 181 Curva caracter stica de un motor de inducci n .. 181 Motores monof sicos de inducci n .. 182 Motores de fase partida o devanado auxiliar .. 182 Motores de condensador .. 183 Motores de espira de sombra .. 183 Motores trif sicos conectados a una red monof sica .. 184 M quinas s ncronas .. 185 Alternadores .. 185 Motores s ncronos .. 186 Motores brushless o BLDC .. 187 Motores paso a paso, PaP o stepper motors .. 190 Motor de hist resis.

8 191 Resumen .. 192 Ejercicios propuestos .. 193Pr ctica 6 .. 1947. BOBINADOS DE LAS M QUINAS DE CORRIENTE ALTERNA .. 195 Objetivos .. 195 Mapa conceptual .. 196 Glosario .. 1969M QUINAS EL CTRICAS Bobinados estat ricos para m quinas de corriente alterna .. Bobinados conc ntricos trif sicos .. Bobinados monof sicos .. Bobinados imbricados trif sicos .. Bobinados imbricados trif sicos para dos velocidades tipo Dahlander .. Rebobinado para distintos par metros de funcionamiento .. Rebobinado para el cambio de tensi n .. Rebobinado para el cambio de frecuencia .. Rebobinado para el cambio del n mero de polos .. 214 Resumen .. 216 Ejercicios propuestos .. 216Pr ctica 7 .. 2188. ENSAYOS Y REGULACI N DE M QUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA .. 219 Objetivos .. 219 Mapa conceptual .. 220 Glosario .. Ensayos en las m quinas de corriente alterna .. Ensayos del alternador .. Ensayos del motor de inducci n .. Variaci n de velocidad en los motores de inducci n.

9 Variaci n de la velocidad de sincronismo del est tor .. Variaci n del deslizamiento .. Variadores de velocidad comerciales .. Constituci n de los variadores de velocidad para motores de inducci n .. Funcionamiento escalar y vectorial de un variador de frecuencia .. Arranque de motores trif sicos de inducci n .. Arranque estrella-tri ngulo .. Arrancadores progresivos (reguladores de tensi n) .. Arranque por autotransformador .. Arranque mediante resistencias estat ricas .. Arranque mediante resistencias rot ricas .. Arranque mediante variador de frecuencia .. Frenado de motores de CA .. Frenado por retenci n del rotor .. Frenado por inversi n de fase o contracorriente .. Frenado por inyecci n de CC .. Frenado regenerativo en m quinas de CA .. Frenado mediante el variador de frecuencia .. Regulaci n de alternadores .. Arranque y variaci n de velocidad de motores s ncronos .. 243 Resumen .. 243 Ejercicios propuestos.

10 244Pr ctica 8 .. 245 PARTE IV Aver as de las m quinas rotativas9. MANTENIMIENTO Y REPARACI N DE M QUINAS EL CTRICAS ROTATIVAS .. 249 Objetivos .. 24910M QUINAS EL CTRICAS NDICEMapa conceptual .. 250 Glosario .. 250 Mantenimiento de las m quinas el ctricas rotativas .. 251 Aver as en las m quinas rotativas .. 251 Derivaciones o contactos a masa .. 252 Cortocircuitos .. 255 Circuitos abiertos .. 258 Otras aver as .. 261 Aver as mec nicas .. 264 Herramientas, tiles y accesorios .. 264 Instalaci n de m quinas el ctricas rotativas .. 265 principios de electromec nica .. 266 Conjuntos mec nicos .. 266 Motorreductores .. 267 Acoplamiento de m quinas rotativas y ejes de transmisi n de movimientos .. 268 Rebobinado de un motor .. 270 Resumen .. 272 Ejercicios propuestos .. 272Pr ctica 9 .. 273 PARTE V Seguridad y medioambiente10. PREVENCI N DE RIESGOS Y CALIDAD MEDIOAMBIENTAL .. 277 Objetivos .. 277 Mapa conceptual.