Taller Electrotecnia Vi.docx

ESCUELA NAVAL DE CADETES ALMIRANTE PADILLA

MATERIA: ELECTROTECNIA

DOCENTE: INGRID PATRICIA CANTILLO ALUMNOS: TK MATALLANA CANO JUAN TK LOPEZ HERNANDEZ HUDSON

TALLER #6 ELECTROTECNIA

CURSO: COMPLEMENTACION EN INGENIERIA ELECTRONICA

CIUDAD: CARTAGENA DE INDIAS

29/03/2019

ING. INGRID P. CANTILLO F.

ESCUELA NAVAL ALMIRANTE PADILLA FACULTAD DE INGENIERIA NAVAL ASIGNATURA:

ELECTROTECNIA

PROFESOR:

Ing. Ingrid P. Cantillo F.

1. ¿Cómo se llama la máquina eléctrica que transforma la energía mecánica en energía eléctrica?  Generador eléctrico  Dinamo 2. Dibuje este conductor recto por el que pasa una corriente eléctrica y ponga el símbolo correcto (¿ o ?) en el punto por donde sale la corriente!

Salida de corriente

entrada de corriente

3. ¿Qué condiciones hay que cumplir para que alrededor de un conductor eléctrico se forme un campo magnético?  Al circular por el conductor una corriente eléctrica en sus inmediaciones se crea un campo magnético. 4. ¡Determine en la siguiente imagen de un conductor por el que pasa una corriente eléctrica, el sentido en que las líneas del campo magnético circundan el conductor y copie el dibujo completado!

Salida de corriente

entrada de corriente

Las líneas de campo magnético alrededor de un cable largo que lleva una corriente eléctrica, forman círculos concéntricos alrededor del cable. La dirección del campo

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magnético es perpendicular al cable y está en la dirección que apunta los dedos de la mano derecha si ellos envolvieran el cable, con el pulgar señalando la dirección de la corriente.

5. ¿Por qué al construir máquinas eléctricas las partes activas de los generadores o de los motores están formadas por bobinas? ¡Justifique su respuesta! 

En los generadores y motores sus partes activas están formadas por bobinas, porque estas necesitan fuertes campos magnéticos y así conducir el flujo magnético adecuadamente

6. ¿Qué consecuencias tiene para el flujo magnético de una bobina la colocación de un núcleo de hierro en su interior? 

Al insertar un núcleo de hierro en una bobina aumentamos la magnitud del flujo magnético que radica en la alineación que experimenta los imanes elementales en el núcleo de hierro.

7. ¿A qué se llama "circuito magnético" en las máquinas eléctricas?  En las máquinas eléctricas se utilizan circuitos de materiales ferromagnéticos para conducir los campos eléctricos necesarios para su funcionamiento. Por qué en un material ferromagnético es porque tienen una permeabilidad mucho más alta que el aire o el espacio y por tanto el campo magnético tiende a quedarse dentro del material. Con todo esto lo que disponemos es de un circuito magnético.

 

Un circuito magnético es un camino cerrado de material ferromagnético sobre el que actúa una fuerza magnetomotriz. Estos circuitos magnéticos pueden ser: Homogéneos: Una sola sustancia, sección uniforme y sometida a igual inducción en todo su recorrido. Heterogéneos: Varias sustancias, distintas secciones o inducciones, o coincidencia de estas condiciones. Éstos pueden tener o no entrehierros.

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En todo circuito magnético se hace necesario saber calcular la inducción magnética que ocasiona una corriente dada, en un arrollamiento determinado y sobre un núcleo de forma, material y dimensiones conocidas; o al revés, saber dimensionar un núcleo y un arrollamiento para producir una inducción magnética determinada. En el diseño o cálculo de circuitos magnéticos se ha de tener en cuenta: 1. Entrehierros mínimos. Menor que 0,03mm se consideran acoplamientos magnéticos, es decir, como si fuera continuación del material ferromagnético. 2. Trabajar con inducciones magnéticas que no superen el inicio del codo de la curva de magnetización, es decir, no saturar el material. 3. Reducir el flujo de dispersión que puede producir la bobina o el entrehierro dando al circuito la forma más adecuada para su uso. Hasta en los mejores circuitos hay dispersores de flujos superiores al 10%. 8. ¿Cuál es la designación general que incluye tanto a los generadores como a los motores eléctricos? Designación de terminales: INDUCIDO

A-B

EXCITACIÓN EN DERIVACION

C-D

EXCITACIÓN EN SERIE

E-F

POLOS AUXILIARES

G-H

EXCITACIÓN INDEPENDIENTE

J–K

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Tanto para generadores como para motores la primera letra indica el extremo por el que entra la intensidad (+) y la segunda letra el extremo por el que sale (-), con la única salvedad del inducido de una dinamo o generador de corriente continua que hace salir la corriente por el extremo A, ya que éste se comporta como un generador.

9. ¿Para qué sirven los generadores y los motores?  Generadores eléctricos: Los generadores eléctricos pueden ser usados para abastecer de electricidad a los buques. Así mismo, son utilizados en propiedades comerciales donde no puede faltar la energía eléctrica, como hospitales y casinos; incluso, algunas propiedades del gobierno, como presas, utilizan generadores, sólo que unos mucho más costosos y poderosos que otros. Estos son muy útiles para ayudar a mantener la electricidad en casas durante apagones prolongados. Pueden abastecer de energía a toda la casa o sólo a ciertos electrodomésticos. 

Motores eléctricos: Los motores eléctricos son encontrados en aplicaciones tan diversas como industriales, sopladoras y bombas, máquinas, herramientas, aparatos electrodomésticos, herramientas eléctricas, y unidades de disco. Estos Los motores más pequeños pueden ser encontrados en relojes de pulsera eléctricos. Los motores de tamaño medio de dimensiones y características muy estandarizadas proporcionan el poder mecánico conveniente para usos industriales. Los motores eléctricos mucho más grandes son usados para la propulsión de grandes barcos, y para objetivos tales como compresores de tubería. Los motores eléctricos pueden ser clasificados por la fuente de energía eléctrica, por su construcción interna, por su aplicación, o por el tipo de movimiento que ofrecen. El principio físico de la producción de la fuerza mecánica por las interacciones de una corriente eléctrica y un campo magnético fue dado a conocer a principios de 1821. Los motores eléctricos de creciente eficacia fueron construidos a lo largo del siglo XIX, pero la explotación comercial de los motores eléctricos a gran escala requirió generadores eléctricos eficientes y redes de distribución eléctricas. Los motores eléctricos son usados en muchas de las máquinas modernas. Los usos obvios estarían en las máquinas rotativas como abanicos, turbinas, taladradoras, las ruedas en coches eléctricos, locomotoras y bandas transportadoras. Pueden ser impulsados por la corriente directa o por la corriente alterna de una rejilla de distribución eléctrica central. Los motores eléctricos también son populares en la robótica. Estos sirven para hacer girar las ruedas de robots vehiculares, y los motores de servomecanismo son usados para girar armas y piernas en robots humanoides. En robots volátiles, junto con los helicópteros, un motor hace que una hélice o láminas amplias, llanas giren y creen la fuerza de levantamiento, permitiendo el movimiento vertical.

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10. ¿En qué relación de efectos se basa el funcionamiento de los generadores y de los motores eléctricos? 

El funcionamiento de los motores eléctricos se basa en la acción que establece entre la corriente eléctrica y el campo magnético por eso es necesario estudiar los efectos de la corriente eléctrica y el campo magnético.

11. ¿Qué medidas se pueden adoptar para elevar la intensidad del campo magnético en las cercanías de un conductor por el que pasa una corriente eléctrica? 

La intensidad del campo magnético la podemos elevar enrollando el conductor recto para varias formas (w) que constituyen una bobina, el conjunto de varias bobinas se llama bobinado

12. ¿Qué ventajas principales aporta el núcleo ferromagnético para el campo magnético de las bobinas de las máquinas eléctricas?  Incrementa la magnitud del flujo magnético sin tener que aumentar la intensidad y el número de espiras de la bobina.  Puede dirigir a conveniencia el flujo magnético.  Inducción magnética alta al utilizar un campo magnético  Concentra líneas de campo magnético fácilmente y acumula la densidad de flujo magnético elevando  Delimitan y dirigen campos magnéticos en trayectorias definidas  Ayuda a máquinas para que tengan una estabilidad de volumen razonable y menos costosas 13. ¿En qué se diferencia el comportamiento de los electroimanes en comparación con los imanes permanentes? 



En un electroimán, el campo magnético se genera mediante una corriente eléctrica en una bobina de alambre y se refuerza mediante un núcleo de hierro dulce. En cuanto la corriente se desactiva, el núcleo de hierro dulce pierde su magnetización. Un imán permanente se compone de material ferromagnético que se magnetiza mediante un campo magnético externo intenso. El material magnéticamente duro empleado mantiene una parte de su magnetización tras desactivar el campo magnético externo.

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14. ¿Cómo se llama el recorrido del flujo magnético en las máquinas eléctricas? 

También conocido como flujo útil.

15. ¿Qué fue la que investigó el físico Michael Faraday? 

Cualquier cambio del entorno magnético en que se encuentra una bobina de cable, originará un "voltaje" (una fem inducida en la bobina). No importa cómo se produzca el cambio, el voltaje será generado en la bobina. El cambio se puede producir por un cambio en la intensidad del campo magnético, el movimiento de un imán entrando y saliendo del interior de la bobina, moviendo la bobina hacia dentro o hacia fuera de un campo magnético, girando la bobina dentro de un campo magnético, etc.

La ley de Faraday es una relación fundamental basada en las ecuaciones de Maxwell. Sirve como un sumario abreviado de las formas en que se puede generar un voltaje (o fem), por medio del cambio del entorno magnético. La fem inducida en una bobina es igual al negativo de la tasa de cambio del flujo magnético multiplicado por el número de vueltas (espiras) de la bobina. Implica la interacción de la carga con el campo magnético.

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16. ¿Con qué magnitudes crece la tensión inducida? ¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿???????????????????????? 17. ¿En qué se diferencia un generador con excitación independiente de otro autoexcitado? 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26.

¿Qué entiende Ud. por "inducido" en una máquina eléctrica? ¿Qué propiedad caracteriza al generador síncrono? ¿Qué se entiende por variación de un flujo magnético? ¿Qué significa la abreviatura F.E.M.? ¿Con qué regla se puede determinar el sentido de paso de la corriente inducida en un generador? ¿Qué pasa en un generador de corriente continua cuando se sustituyen los anillos rozantes por un colector? ¿Cuáles son las partes esenciales del generador de corriente alterna? a) ¿Para qué se utiliza la remanencia en los generadores eléctricos? b) ¿Cómo se denomina este principio?. ¿Qué transformación de energía se realiza en los generadores eléctricos? a) La energía eléctrica se transforma en mecánica. b) La energía mecánica se transforma en eléctrica. c) Ningún tipo de transformación.

27. ¿Cuáles son los tipos principales de motores asíncronos trifásicos? 28. ¿Cómo llama Ud. las máquinas que transforman energía eléctrica en mecánica? 29. Si en un esquema de conexiones ve Vd. el siguiente símbolo ¿sabrá de qué máquina se trata?

30. ¡Indique algunas características esenciales del rotor de jaula de ardilla! 31. ¿En qué relación se encuentran la velocidad de rotación de sincronismo, la frecuencia y la cantidad de pares de polos? (fórmula)

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32. Las partes componentes importantes de un generador de corriente continua son: la carcasa del estator con los polos magnéticos, el núcleo del rotor y su devanado y el colector. ¡Indique las funciones de cada uno de estos componentes! 33. ¿Cuáles de las máquinas que más adelante se relacionan son máquinas eléctricas? a) Motor de explosión b) Generador trifásico c) Motor diesel d) Motor de corriente continua e) Motor asíncrono

34. Una espira conductora gira en el interior de un campo magnético. Mirando desde la espira ¿cómo varía el flujo magnético que corta la espira? a) El flujo magnético varía su magnitud constantemente, permaneciendo igual su sentido de paso. b) El flujo magnético varía constantemente su sentido, permaneciendo invariable su magnitud. c) El flujo magnético modifica constantemente su magnitud, variando periódicamente su sentido (en forma sinusoidal). 35. ¿Qué tipo de transformación de la energía tiene lugar en el generador eléctrico? a) La energía mecánica se transforma en energía eléctrica. b) La energía eléctrica se transforma en energía mecánica.

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