¿Qué es una armadura? Trabajar con un diagrama y aplicaciones

La primera armadura fue utilizada por los guardianes de los imanes en el siglo XIX. Las partes del equipo relacionadas se expresan en términos tanto eléctricos como mecánicos. Aunque están definitivamente separados, estos dos conjuntos de términos se utilizan regularmente de forma similar, lo que incluye un término eléctrico y otro mecánico. Este puede ser el motivo de confusión cuando se trabaja con máquinas complejas como alternadores sin escobillas. En la mayoría de los generadoresen los generadores, una parte del rotor es el campo magnético que estará activo, es decir, que girará, mientras que una parte del estator es el inducido que estará inactivo. Tanto los generadores como los motores pueden diseñarse con un inducido inactivo y un campo activo (giratorio), o bien con un inducido activo como campo inactivo. La pieza del eje de un imán estable o de un electroimán, así como la pieza de hierro móvil de un solenoide, sobre todo si éste actúa como interruptor o relé, pueden denominarse inducidos. En este artículo se trata una visión general de la armadura y su funcionamiento con aplicaciones.


¿Qué es un inducido?

Un inducido puede definirse como un componente generador de energía en una máquina eléctrica, donde el inducido puede ser una pieza giratoria o bien una pieza fija en la máquina. La interacción del inducido con el flujo magnético puede realizarse en el espacio de aire, el elemento de campo puede incluir cualquier imán estable o bien, electroimanes que tienen forma de bobina conductora como otro inducido que se conoce como máquina eléctrica de doble alimentación. el inducido siempre funciona como un conductor, con pendiente normal tanto hacia el campo como hacia la dirección del movimiento, par o fuerza. El diagrama del inducido se muestra a continuación.

Armadura

El papel principal de un inducido es polivalente. El papel principal es transmitir la corriente a través del campo, generando así un par en el eje dentro de una máquina activa, que de otro modo sería la fuerza de una máquina lineal. La segunda función de un inducido es producir un EMF (fuerza electromotriz). En este caso, puede producirse una FEM con el movimiento relativo del inducido y del campo. Como la máquina se emplea como motor, entonces la CEM se opondrá a la corriente de un inducido y convierte la energía eléctrica en mecánica que está en forma de par, y finalmente se transmite a través del eje.

Cuando la máquina se utiliza como un generador, la fuerza electromotriz de la armadura impulsa la corriente de la armadura, y el movimiento del eje se convierte en energía eléctrica. En el generador, la energía que se produce se extrae del estator. Un gruñidor se utiliza principalmente para asegurar el inducido en caso de aperturas, puestas a tierra y cortocircuitos.

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Componentes del inducido

Un inducido puede diseñarse con un número de componentes que son el núcleo, el bobinado, el conmutador y el eje.

Piezas del inducido
Piezas de la armadura

El núcleo

El núcleo de la armadura puede diseñarse con muchas placas metálicas finas que se denominan laminaciones. El grosor de las láminas es de aproximadamente 0,5 mm y depende de la frecuencia con la que se diseñe el inducido. Las placas metálicas se estampan en un empuje.

Tienen forma circular gracias a un orificio estampado en el núcleo, mientras se presiona el eje, así como las ranuras que se estampan en la región del borde donde finalmente se asentarán las bobinas. Las placas metálicas se asocian entre sí para generar el núcleo. El núcleo puede construirse con placas metálicas apiladas en lugar de utilizar una pieza de acero para producir la suma de energía perdida mientras se calienta en el núcleo.

La pérdida de energía se conoce como pérdidas de hierro, que se producen por las corrientes de Foucault. Se trata de campos magnéticos giratorios diminutos que se forman en el metal debido a los campos magnéticos giratorios que se pueden encontrar siempre que la unidad esté en funcionamiento. Si las placas metálicas utilizan las corrientes de Foucault, pueden formarse en un plano y se reducen significativamente las pérdidas.

El bobinado

Antes de que comience el proceso de bobinado, las ranuras del núcleo estarán protegidas para que el hilo de cobre dentro de las ranuras no entre en contacto con el núcleo laminado. Las bobinas se colocan en las ranuras del inducido y se fijan al conmutador en rotación. Esto puede hacerse de muchas maneras, según el diseño del inducido.

Los inducidos se clasifican en dos tipos, a saber armadura enrollada así como armadura ondulada. En un bobinado de vuelta, el extremo final de una bobina está unido al segmento de un conmutador, así como el extremo primario de la bobina cercana. En un bobinado ondulado, los dos extremos de las bobinas se asocian a los segmentos del conmutador que están divididos por una cierta distancia entre los polos.

Esto permite la adición secuencial de las tensiones dentro de los devanados entre las escobillas. este tipo de devanado sólo necesita un par de escobillas. En el primer inducido, el número de carriles es igual al número de polos y de escobillas. En algunos de los diseños de inducidos, tendrán dos o más bobinas diferentes en una ranura similar, unidas a segmentos de conmutadores cercanos. Esto puede hacerse si se considera que la tensión requerida a través de la bobina es alta.

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Al distribuir la tensión sobre tres segmentos separados, así como las bobinas estarán en la misma ranura, la fuerza del campo en la ranura será alta, sin embargo, disminuirá el arco sobre el conmutador, así como hará que el dispositivo sea más competente. En varias armaduras las ranuras también están torcidas, esto se puede conseguir con cada lámina algo desalineada. Esto se puede hacer para disminuir el cogging, así como para proporcionar una revolución nivelada de uno a otro polo.

El conmutador

El conmutador se empuja en la parte superior del eje, así como se sujeta mediante un nudo grueso similar al del núcleo. el diseño del conmutador puede hacerse utilizando barras de cobre, y un material aislante separará las barras. Normalmente, este material es un plástico termoestable, pero en armaduras más antiguas se ha utilizado una lámina de mica.

El conmutador tiene que estar asociado con precisión a las ranuras del núcleo siempre que se empuje sobre el eje, porque los cables de cada bobina aparecerán por las ranuras y se unirán a las barras del conmutador. Para que el circuito magnético funcione eficazmente, es esencial que el bobina del inducido tiene un desplazamiento angular preciso con respecto a la barra conmutadora hacia la que está unida.

El eje

El eje de una armadura es un tipo de varilla dura montada entre dos cojinetes que describen el eje de los componentes colocados en él. Debe ser lo suficientemente ancho para enviar el par necesario con el motor y lo suficientemente rígido para controlar algunas de las fuerzas que están desequilibradas. Para la distorsión armónica, se seleccionan la longitud, la velocidad y los puntos de apoyo Un inducido puede diseñarse con una serie de componentes principales a saber, el núcleo, el bobinado, el eje y el conmutador.

Función del inducido o funcionamiento del inducido

La rotación de la armadura puede ser causada por la comunicación de dos campos magnéticos. Un campo magnético puede ser generado por el devanado de campo, mientras que el segundo puede producirse con el inducido mientras se aplica la tensión hacia las escobillas para entrar en contacto con el conmutador. Cuando la corriente pasa por el devanado de un inducido, se crea un campo magnético. Éste se desvía del campo creado con la bobina de campo.

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Esto provocará la fuerza de atracción hacia un solo polo, así como la revulsión del otro. Cuando el conmutador esté conectado al eje, también se moverá con un grado similar y activará el polo. El inducido seguirá persiguiendo al polo para que gire.

Si no se da tensión a las escobillas, el campo se excita y el inducido se acciona mecánicamente La tensión que se aplica es de corriente alterna porque se acerca y se aleja del polo. Sin embargo, el conmutador al estar asociado con el eje y con frecuencia activa la polaridad porque gira, al igual que la salida real se puede observar a través de las escobillas en CC.

Bobinado del inducido y reacción del inducido

El devanado del inducido es el devanado donde se puede inducir la tensión. Del mismo modo, el devanado de campo es el devanado en el que se puede generar el flujo de campo principal siempre que la corriente circule por el devanado. El devanado de la armadura tiene unos términos básicos: vuelta, bobina y devanado.

La reacción del inducido es el resultado del flujo del inducido sobre el flujo del campo principal. Por lo general, el Motor de CC incluye dos devanados: el devanado de armadura y el de campo. Cuando estimulamos el devanado de campo, se genera un flujo que se conecta por el inducido, y esto provocará una emf y por tanto un flujo de corriente en el inducido.

Aplicaciones del inducido

Las aplicaciones de una armadura son las siguientes

  • El inducido se utiliza en una máquina eléctrica para generar energía.
  • El inducido puede utilizarse como rotor o como estator.
  • Se utiliza para controlar la corriente en las aplicaciones del motor de corriente continua.

Por tanto, se trata de una visión general de una armadura que incluye qué es un inducido, componentes, funcionamiento y aplicaciones. De la información anterior podemos concluir que un inducido es un componente esencial utilizado en una máquina eléctrica para generar energía. Puede estar tanto en la parte giratoria como en la parte estacionaria de la máquina. Aquí tienes una pregunta, cómo funciona el inducido?

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