Ficha 1 Motores de corriente continua 1 Mantenimiento II TRIMESTRE
Ficha #1 mantenimiento
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COLEGIO VOCACIONAL MONSEÑOR
SANABRIA
FICHA DE APRENDIZAJE #1
ALONSO RETANA CORRALES
ELECTROTECNIA
SECCIÓN 11-10
Onda senoidal
Una onda seno o senoidal se utiliza para representar la forma de onda de la
corriente o voltaje alternos, representándose gráficamente con la magnitud
en el eje vertical y el tiempo en el horizontal.
Comenzando en cero el voltaje(o corriente) incrementa a un máximo
positivo, regresa a cero e incrementa hasta un máximo negativo antes de
regresar otra vez a cero y completar de esta manera un ciclo.
Valor eficaz
También conocido como efectivo o “rms” de un
voltaje sinusoidal es en realidad una medida
del efecto de calentamiento de la onda seno.
Este es igual al voltaje en “CD” que produce la
misma cantidad de calor en una resistencia
que un voltaje sinusoidal
Armónicos
Los voltajes y
corrientes de un
circuito de
potencia no son
ondas seno puras
sino que en
ocasiones se ven
distorsionadas, a
estas distorsiones
se les llama
armónicos y se le
atribuyen muchas
veces a la
saturación
magnética del
núcleo de los
transformadores o
Impedancia
La impedancia de un circuito Es la oposición total a la corriente sinusoidal
En un circuito “RL” se compone de resistencia y las reactancias capacitiva e inductiva
En un circuito de DC seria igual a la resistencia total
Reactancia capacitiva
Es la oposición a la
corriente sinusoidal
expresada en
ohms, el símbolo es:
“Xc”
Se calcula con la
siguiente formula:
Reactancia inductiva
Es la oposición a la corriente sinusoidal, expresada en ohms.
Su símbolo es: “XL”
La formula para calcularla es:
Campo
magnéticoUn campo magnético
son líneas de fuerza
invisibles que viajan
de un polo norte
hacia un polo sur de
un material Ente dos materiales
magnetizados estas
líneas de fuerza
pueden generar una
atracción o repulsión
entre
ellas, dependiendo del
sentido del flujo
Densidad de campo magnético
La densidad de campo o densidad de flujo se define como la cantidad de flujo por unidad de área perpendicular al campo magnético
Se simboliza mediante “B”, y su unidad del SI es el Tesla(T)
Un tesla es igual a un weber por metro cuadrado.
Flujo de campo magnético
El flujo de las líneas de fuerza, o flujo magnético se simboliza mediante la letra griega fi(φ)
Mientras mas líneas de fuerza haya, mas grande es el flujo. Su unidad es el weber(wb)
Un Weber es igual a 10⁸ líneas
Permeabilidad
Es la facilidad con que un campo magnético puede ser establecido en un material dado.
Mientras mas alta es la permeabilidad, mas fácilmente se establece el campo magnético
Su símbolo es la letra griega mu (μ) y su valor varia según el tipo de material.
Los materiales ferromagnéticos como el hierro, el cobalto, el níquel
y sus aleaciones, tienen valores de permeabilidad muy altos
Fuerza de Lorentz
Cuando una carga se desplaza por un conductor y este a su vez, se desplaza por una zona donde hay una campo magnético, se ve sometida a la acción de una fuerza
Se ha desarrollado una sencilla regla para obtener la dirección de los dos vectores y el sentido de la fuerza que actúa sobre la carga. Se conoce coma "Regla de la mano izquierda".
Tal y como vemos en la figura, si colocamos los dedos de la mano izquierda pulgar, índice y medio, abiertos y perpendiculares entre sí, cada uno de ellos señala uno de los vectores:
Voltaje inducido en un
conductor
Cuando un conductor se mueve a través de un campo magnético, ósea, el conductor corta las líneas de fuerza que genera este campo, se va a inducir en el un voltaje.
La cantidad de voltaje inducido depende de la densidad de flujo del campo magnetico, la longitud del conductor expuesta al campo y la velocidad con la que este corta las lineas
Dirección de fuerza del campo
magnético en un conductor recto…
Determinar la dirección de las líneas de fuerza de un campo magnético en un conductor recto es muy simple gracias a “la regla de la mano derecha” la cual dice que si se señala con el dedo pulgar el sentido de la corriente, las líneas de fuerza van a coincidir con la dirección a la que apuntan el resto de los dedos de la mano.
Esto se da porque las líneas del campo forman un patrón circular concéntrico alrededor del conductor y son continuas a lo largo de ese.
Histéresi
s
La palabra histéresis proviene del griego “quedarse atrás”. Se le llama así porque la histéresis magnética hace referencia al magnetismo remanente en un material después de ser expuesto a un campo magnético. Para neutralizar este efecto habría que invertir el sentido de la excitación magnética. Estos ciclos de imantación o de histéresis se representan con una grafica.
La curva varia
dependiendo del material.
Corrientes parasitas o de
FoucaultSi una corriente
atraviesa a un conductor se van a originar una serie de corrientes a las que llamaremos corrientes de Foucault que van a oponerse a la variación del flujo magnético.
Estas le restan eficiencia eléctrica a dispositivos como transformadores y bobinas.
Fuerza
Se define como la causa que modifica el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo.
Es el resultado de la acción de un cuerpo sobre otro.
Se mide en newton(N)
Es un vector, por lo que posee magnitud y dirección
La formula de la fuerza siempre se da según la ley de newton:
F=m·a
Momento de torsión
Solo existe una forma de cambiar la velocidad a un cuerpo rotatorio y es someterlo a un “momento de torsión” durante un lapso de tiempo y este cambio de velocidad va a depender de la inercia.
Su formula es:
Δn = 9.55 T Δt/J
Donde:
Δn = cambio de velocidad
T = momento de torsión
Δt = intervalo de tiempo en el cual se da el momento de torsión
J = momento de inercia (kg·m₂)9.55 = constante para ajuste de unidades
Trabajo mecánico
Se realiza trabajo mecánico cuando una fuerza se desplaza una distancia en la misma dirección de la fuerza
El trabajo esta dado por:
W = F · d
Donde:
W = trabajo
F = fuerza (newtons)
d = distancia recorrida por la fuerza(metros)
Potencia
La potencia es la cantidad de trabajo que se realiza por unidad de tiempo… (P = W/t)
Donde:
P =
potencia(Watts)
W =
Energía(Joules)
t = tiempo
El watt es su unidad del SI y es la cantidad de joules por segundo que se
utilizan
Esta definición se acopla mas al concepto de potencia mecánica ya que
la potencia eléctrica es el resultado de multiplicar la diferencia de
potencial entre los extremos de una carga y la corriente que circula allí.
Potencia de un motor
El rendimiento o eficiencia de la potencia mecánica de un motor
depende de su velocidad de rotación y del momento de torsión que
desarrolla
Esta también se relaciona con la potencia eléctrica, que es la
cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un
tiempo determinado. La potencia de un motor se puede medir con
un freno Prony
P = nt/9.55
P = potencia mecánica
T = momento de torsión
n = velocidad de rotación
9.55 = constante de ajuste de unidades
Transformación de energía en una
maquina
Los motores son dispositivos o
maquinas que transforman la energía
eléctrica en mecánica a través de el
principio de repulsión y atracción
magnética
La energía se puede transformar por medio de dispositivos, por ejemplo
un horno, una turbina o un generador son máquinas que transforman
energía.
Todos ellos son sumamente importantes ya que hacen posible utilizar la
energía en cualquiera de sus expresiones según nuestra necesidad
Los generadores al
contrario, sirven para
transformar energía mecánica
e energía eléctrica por el
principio de inducción.
Eficiencia de las máquinas
La eficiencia de una maquina se entiende como la relación entre la energía
que consume y la energía que produce.
Se entiende como una maquina eficiente aquella que produce una cantidad
de trabajo proporcional a la energía con la que se alimenta.
La potencia que un maquina consume y no convierte en potencia de salida
son pérdidas de energía.
Se calcula con la siguiente formula:
ɳ = (Pₒ/Pi) · 100
Donde:
ɳ = eficiencia
Pₒ = potencia de salida
Pi = potencia de entrada