Qué es una máquina de corriente continua: construcción y funcionamiento

La máquina de CC se puede clasificar en dos tipos, a saber, motores de CC así como CC generadores La mayoría de las máquinas de CC son equivalentes a las máquinas de CA, ya que incluyen tanto corrientes alternas como voltajes alternos. La salida de la máquina de CC es una salida de CC porque convierte el voltaje de CA en voltaje de CC. La conversión de este mecanismo se conoce como interruptor, por lo que estas máquinas también se denominan máquinas de conmutación. La máquina de CC se usa con mayor frecuencia para un motor. Las principales ventajas de esta máquina incluyen la regulación del par y la velocidad fácil. los aplicaciones de maquinas dc se limita a trenes, molinos y minas. Por ejemplo, los vagones subterráneos, así como los trolebuses, pueden utilizar motores de corriente continua. En el pasado, los automóviles se diseñaban con dínamos de corriente continua para cargar sus baterías.


¿Qué es una máquina de corriente continua?

Una máquina de CC es un dispositivo electromecánico de modificación de energía. los principio de funcionamiento de un DC máquina es cuando la corriente eléctrica fluye a través de una bobina en un campo magnético, luego la fuerza magnética genera un par que hace girar el motor de CC. Las máquinas de CC se clasifican en dos tipos, como generador de CC y motor de CC.

máquina de corriente continua

La función principal del generador de CC es convertir la energía mecánica en energía eléctrica de CC, mientras que un motor de CC convierte la energía de CC en energía mecánica. los Motor AC se utiliza frecuentemente en aplicaciones industriales para transformar energía eléctrica en energía mecánica. Sin embargo, un motor de CC es aplicable cuando se requiere una buena regulación de la velocidad y una amplia gama de velocidades, como en los sistemas de transacciones eléctricas.

Construcción de una máquina de corriente continua.

La construcción de la máquina de CC se puede realizar utilizando algunas de las partes esenciales, como el yugo, el núcleo del polo y las zapatas del polo, la bobina del polo y la bobina de campo, el núcleo del inducido, el devanado del inducido, de lo contrario, el controlador, el conmutador, las escobillas y los cojinetes. Alguno piezas de la máquina de CC se discute a continuación.

Construcción de una máquina de corriente continua.
Construcción de una máquina de corriente continua.

Yugo

Otro nombre para un yugo es marco. La función principal de la culata de la máquina es proporcionar soporte mecánico a los postes y proteger toda la máquina de la humedad, el polvo, etc. Los materiales utilizados en la culata están diseñados con hierro fundido, acero fundido o acero laminado.

polo y núcleo de polo

El polo de la máquina de CC es un electroimán y el devanado de campo se enrolla entre los polos. Cada vez que se energiza el devanado de campo, el polo da flujo magnético. Los materiales utilizados para esto son acero fundido, hierro fundido, de lo contrario, el núcleo del poste. Se puede construir con láminas de acero recocido para reducir la caída de potencia debido a las corrientes de Foucault.

Zapato polo

La zapata del polo en la máquina de CC es una parte importante, así como también para agrandar la región del polo. Debido a esta región, el flujo se puede distribuir en el entrehierro y se puede transmitir flujo adicional a través del entrehierro a la armadura. Los materiales utilizados para construir la zapata polar son hierro fundido, de lo contrario, hierro fundido, y también se usó laminación de acero recocido para reducir la pérdida de energía debido a las corrientes de Foucault.

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Devanados de campo

En esto, los devanados se enrollan en la región del núcleo del polo y se denominan bobina de campo. Siempre que se suministra corriente a través de un devanado de campo, electromagnética los polos que generan el flujo requerido. El material utilizado para los devanados de campo es cobre.

Núcleo de armadura

El núcleo del inducido incluye un gran número de ranuras dentro de su borde. El conductor de la armadura se encuentra en estas ranuras. Proporciona el camino de baja reluctancia al flujo generado con el devanado de campo. Los materiales utilizados en este núcleo son materiales de baja reluctancia y permeabilidad, como el hierro fundido. La rodadura se utiliza para disminuir la pérdida debida a las corrientes de Foucault.

bobinado de armadura

El devanado del inducido se puede formar interconectando el conductor del inducido. Cada vez que se gira un devanado de armadura usando un motor principal, se induce voltaje, así como flujo magnético. Este devanado se combina con un circuito externo. Los materiales utilizados para este devanado son materiales conductores como el cobre.

Cambiar

La función principal del conmutador en la máquina de CC es recolectar la corriente del conductor del inducido y suministrar la corriente a la carga mediante escobillas. Y también proporciona par unidireccional para el motor de CC. El conmutador se puede construir con una gran cantidad de segmentos como un borde de cobre duro estirado. Los segmentos del conmutador están protegidos por una fina capa de mica.

Pinceles

Las escobillas de la máquina de CC recogen la corriente del conmutador y la suministran a la carga externa. Los cepillos se desgastan con el tiempo y deben inspeccionarse con frecuencia. Los materiales utilizados en las escobillas son de grafito si no de carbono que viene en forma rectangular.

Tipos de máquinas de CC

La excitación de la máquina de CC se clasifica en dos tipos, a saber, excitación separada y autoexcitación. En un tipo de máquina de CC con excitación independiente, las bobinas de campo se activan con una fuente de CC separada. En el tipo de máquina de CC autoexcitada, el flujo de corriente en el devanado de campo se suministra con la máquina. Los principales tipos de máquinas de CC se clasifican en cuatro tipos, incluidos los siguientes.

  • Máquina DC con excitación separada
  • Máquina de bobinado/derivación.
  • Bobinado en serie/máquina en serie.
  • Devanado compuesto / Máquina compuesta.

emocionado por separado

En una máquina de CC excitada por separado, se utiliza una fuente de CC separada para activar las bobinas de campo.

Lesión de derivación

En las máquinas de CC con devanado en derivación, las bobinas de campo se alean en paralelo a través de la armadura. Dado que el campo de derivación obtiene la tensión de salida completa de un generador, si no de la tensión de alimentación del motor, normalmente consta de una gran cantidad de alambres finos trenzados con una pequeña corriente de campo que transporta.

lesión en serie

En las máquinas de corriente continua de bobinado en serie, las bobinas de campo están aleados en serie a través de la armadura. Como el devanado de campo en serie recibe la corriente de armadura, la corriente de armadura es enorme, por lo tanto, el devanado de campo en serie incluye algunas torceduras de alambre de sección transversal grande.

herida compuesta

Una máquina compuesta incluye campos en serie y en derivación. Los dos bobinados se realizan en cada polo de la máquina. El devanado en serie de la máquina incluye algunos giros de una gran región de sección transversal, así como los devanados en derivación incluyen varios giros de alambre fino.

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La conexión de la máquina compuesta se puede realizar de dos formas. Si el campo de derivación está aleado en paralelo solo por la armadura, entonces la máquina puede denominarse «máquina compuesta de derivación corta» y si el campo de derivación está aleado en paralelo tanto por la armadura como por el campo en serie, entonces la máquina se denomina «compuesto de derivación larga». máquina».

Ecuación EMF de la máquina de CC

los máquina de corriente continua emf se puede definir como cuando la armadura de la máquina de CC gira, el voltaje puede generarse en las bobinas. En un generador, la fem de rotación puede llamarse fem generada y Er=Eg. En el motor, la fem rotacional puede llamarse fem inversa o fem inversa, y Er=Eb.

Sea Φ el flujo útil para cada polo en webers

P es el número total de polos

z es el número total de conductores en la armadura

n es la velocidad de rotación de una armadura en la revolución por cada segundo

A es el no. de vía paralela en toda la armadura entre escobillas de polaridad opuesta.

Z/A es el no. número de conductores de armadura en serie para cada canal paralelo

Como el flujo para cada polo es ‘Φ’, cada conductor reduce un flujo ‘PΦ’ en una sola revolución.

El voltaje producido por cada conductor = Barra de flujo para cada revolución en WB / Tiempo necesario para una sola revolución en segundos

Como ‘n’ giros se completan en un solo segundo y 1 giro se completará en 1/n segundo. Por lo tanto, el tiempo de un solo giro de armadura es 1/n seg.

El valor estándar de la tensión producida por cada conductor.

p Φ/1/n = np Φ voltios

El voltaje producido (E) se puede decidir con el número de conductores de armadura en la serie I, cualquier camino entre las escobillas, por lo tanto, el voltaje total producido

E = voltaje estándar para cada conductor x no. número de conductores en serie para cada canal

E = nPΦ x Z/A

La ecuación anterior es la fem, la ecuación de la máquina de CC.

Máquina de CC versus máquina de CA

La diferencia entre el motor de CA y el motor de CC incluye lo siguiente.

Motor AC

medico motor

El motor de CA es un dispositivo eléctrico que funciona con corriente alternaEl motor de CC es un tipo de motor de rotación que se utiliza para cambiar la energía de corriente continua a energía mecánica.
Estos se clasifican en dos tipos como motores síncronos y de inducción.Estos motores están disponibles en dos tipos, como motores cepillados y cepillados.
La potencia de entrada del motor de CA es corriente CALa fuente de alimentación de entrada del motor de CC es CC
En este motor, las escobillas y los conmutadores no están presentes.En este motor están presentes las escobillas de carbón y los conmutadores.
Las fases de potencia de entrada de los motores de CA son monofásicas y trifásicasLas fases de potencia de entrada de los motores de CC son monofásicas
Las características de la armadura de los motores de CA son que la armadura está inactiva mientras el campo magnético gira.Las características de la armadura de los motores de CC son que la armadura gira mientras el campo magnético permanece inactivo.
Tiene tres terminales de entrada como RYB.Tiene dos terminales de entrada como positivo y negativo.
El control de velocidad del motor de CA se puede realizar cambiando la frecuencia.El control de velocidad del motor de CC se puede realizar cambiando la corriente del devanado del inducido
La eficiencia del motor de CA es menor debido a la pérdida de corriente de inducción y al deslizamiento del motor.La eficiencia del motor de CC es alta porque no hay corriente de inducción ni deslizamiento.
No requiere mantenimientoRequiere mantenimiento
Los motores de CA se utilizan donde se requiere alta velocidad y par variable.Los motores de CC se utilizan donde se requiere velocidad variable, así como un alto par.
En la práctica, estos se utilizan en grandes industrias.En la práctica, estos se utilizan en dispositivos
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Pérdidas en la máquina DC

Sabemos que la función principal de una máquina de corriente continua consiste en convertir la energía mecánica en energía eléctrica. A lo largo de este proceso de conversión, no toda la energía de entrada se puede transformar en energía de salida debido a la pérdida de energía en diferentes formas. El tipo de pérdida puede variar de un dispositivo a otro. Estas pérdidas disminuirán la eficiencia del dispositivo y la temperatura aumentará. Las pérdidas de energía de la máquina de CC se pueden clasificar en pérdidas eléctricas o de cobre, pérdidas de núcleo o pérdidas de hierro, pérdidas mecánicas, pérdidas por escobillas y pérdidas por cargas parásitas.

Ventajas de la máquina DC

Las ventajas de esta máquina son las siguientes.

  • Las máquinas de CC, como los motores de CC, tienen varias ventajas, como un alto par de arranque, marcha atrás, arranque y parada rápidos, velocidades variables a través de la entrada de voltaje
  • Estos son muy fáciles de controlar y más baratos en comparación con AC
  • El control de velocidad es bueno
  • El par es alto
  • La operación es perfecta
  • sin armónicos
  • La instalación y el mantenimiento son fáciles.

Aplicaciones de máquinas de CC

En la actualidad, la generación de energía eléctrica se puede realizar de forma masiva en forma de corriente alterna (corriente alterna). Por lo tanto, el uso de máquinas de CC como motores y generadores de CC es extremadamente limitado, ya que se utilizan principalmente para proporcionar excitación a alternadores de rango pequeño y mediano. En la industria, las máquinas de CC se utilizan para diferentes procesos, como soldadura, electrólisis, etc.

Generalmente se genera corriente alterna y luego se transforma en corriente continua mediante rectificadores. Por lo tanto, el generador de CC es suprimido por una fuente de alimentación de CA que se rectifica para su uso en múltiples aplicaciones. Los motores de CC se utilizan con frecuencia como accionamientos de velocidad variable y donde se producen grandes cambios de par.

La aplicación de la máquina de CC como motor se utiliza dividiéndola en tres tipos, como serie, derivación y compuesto, mientras que la aplicación de la máquina de CC como generador se clasifica en generadores excitados por separado, serie y bobinado en derivación.

Son por tanto máquinas de corriente continua. De la información anterior, finalmente, podemos concluir que las máquinas de CC son generadores de CC y médico del motor. El generador de CC es principalmente útil para suministrar fuentes de CC a la máquina de CC en las centrales eléctricas. Mientras que el motor de CC impulsa algunos dispositivos como tornos, ventiladores, bombas centrífugas, imprentas, locomotoras eléctricas, montacargas, grúas, transportadores, trenes de laminación, auto rickshaws, maquinaria para helados, etc. Aquí hay una pregunta para ti, ¿qué es cambiar en una máquina de CC?

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