Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

MÀQUINES ELÈCTRIQUES - Coggle Diagram

- - - - Transformen l'energia mecànica en energia elèctrica.
    - - Transformen l'energia elèctrica en mecànica.
    - - Varien les característiques de l'energia elèctrica per facilitar-ne el transport i la utilització.
  - - - Les pèrdues magnètiques, anomenades pèrdues del ferro, es produeixen en el circuit magnètic, a causa del cicle d'histèresi i dels corrents paràsits o de Foucault.
      - Les pèrdues elèctriques o pèrdues del coure es produeixen en els circuits elèctrics i en les seves connexions, bàsicament a causa de l'efecte Joule.
      - Les pèrdues mecàniques són provocades principalment pels fregaments (de l'eix amb els coixinets i, si escau, amb les escombretes), i per la ventilació o refrigeració interior dels enrotllaments.
  - - - Potència absorbida o consumida (Pabs)
      - Potència perduda (Pp)
      - Potència útil (Pu)
      - Potència nominal
- - - - Les seves parts fonamentals són l'estator i el rotor. L'espai que queda entre tots dos s'anomena entreferro.
      - Estator
        
        L'estator és format pel conjunt d'elements que constitueixen l'estructura sobre la qual se sustenten els diferents òrgans de la màquina.
        
        Els pols inductors o principals estan dissenyats per repartir uniformement el camp magnètic.
        
        El bobinatge inductor són les bobines d'excitació dels pols principals, col·locades al voltant dels nuclis.
        
        La culata serveix per tancar el circuit magnètic i per subjectar els pols
      - Rotor
        
        El rotor és la part giratòria de la màquina, que en estar sotmesa a variació de flux engendra la FEM induïda; per tant, conté el sistema induït, solidari a l'eix de la màquina.
        
        El nucli de l'induït és un cilindre construït amb xapa magnètica apilada per reduir les pèrdues de ferro.
        
        El bobinatge induït és format per espires o paquets d'espires (bobines) de coure
        
        El col·lector és un cilindre solidari a l'eix de la màquina format per segments de coure o lamel·les aïllades elèctricament entre elles.
        
        Les escombretes són peces de carbó-grafit o metàl·liques
        
        Els coixinets serveixen de suport i faciliten el gir de l'eix de la màquina.
    - - Màquines d'exitació independent
      - Màquines autoexcitades
        
        Excitació en sèrie. L'induït i l'inductor estan connectats en sèrie.
        
        Excitació en derivació. L'induït i l'inductor estan connectats en paral·lel.
        
        Excitació composta. L'enrotllament inductor està dividit en dues parts, una connectada en sèrie amb l'induït i l'altra en derivació.
    - - Per tant, la FEM induïda d'una dinamo depèn de les seves característiques constructives i és directament proporcional al flux que crea l'inductor i a la velocitat de gir del rotor.
      - Per estudiar el comportament de les dinamos s'han de tenir en compte, entre d'altres, els conceptes següents:
        
        Estabilitat de funcionament.
        
        Tensió en borns (Vb).
        
        Corbes característiques.
  - - - La majoria d'alternadors són màquines de CA síncrones, que són les que giren a la velocitat de sincronisme, que està relacionada amb el nombre de pols que té la màquina i la freqüència de la FEM generada per l'equació següent:
    - - L'estator o part fixa és format per una carcassa metàl·lica que serveix de suport als diferents òrgans, i constitueix l'estructura de la màquina.
      - El rotor o part mòbil està situat a l'interior de l'estator i conté el sistema inductor i els anells de fregament
        
        Rotor de pols sortits o roda polar.
        
        Rotor de pols llisos
    - - Segons el principi de funcionament, exposat a la unitat anterior, la FEM eficaç, εf, generada en cadascuna de les fases d'un alternador valdrà:
- - - - Sentit de gir. El sentit de gir d'un motor es troba aplicant la llei de la mà esquerra. S'inverteix el sentit de gir canviant el sentit del corrent a l'induït o a l'inductor.
      - Força contraelectromotriu del motor (ε'). Quan el rotor gira està sotmès a una variació de flux i valor de la ε′ serà:
        ε′ = K Φ n [V]
      - Parell motor. D'acord amb la llei de Laplace, el valor de força exercida sobre cada conductor és:
        F = B li L [N]
      - Intensitat del motor (I). La intensitat que absorbeix el motor de la xarxa val:
      - Intensitat d'arrencada (Ia). En el moment d'arrencar el motor, la velocitat n = 0, per tant ε' = 0 i el corrent a la màquina valdrà:
      - Parell d'engegada (Γa). Ha de ser més gran que el parell motor nominal
      - Velocitat de gir. La freqüència de rotació d'un motor de CC val:
      - Estabilitat de funcionament
      - Potència interna del motor (Pi). És tota l'energia que el camp magnètic transmet a l'induït i val:
        Pi = ε' Ii [W]
      - Potència absorbida i potència útil. Es determinen a partir de les equacions següents:
        Pabs = VL I [W]
      - Parell intern i parell útil. S'obtenen a partir de la relació entre les potències interna i útil i la velocitat angular:
      - Rendiment del motor (η). És la relació entre la potència útil i l'absorbida:
    - - Característica de velocitat n = f (I) amb Γ = ct.
      - Característica del parell motor Γ = f (I) amb n = ct.
      - Característica mecànica Γ = f (n) amb I = ct.
    - - L'equació del circuit induït és:
        VL = ε' + I (r + Rc) + 2 Vco
      - Gràfica de velocitat
    - - L'equació del circuit elèctric de la màquina és:
        VL = ε' + I (r + Rc + Rs) + 2 Vco
      - De l'equació deduïm que la velocitat del motor en sèrie és inversament proporcional a la càrrega.
    - - Les equacions del motor shunt són:
        VL = ε′ + Ii (r + Rc) + 2 Vco
      - Esquema d'un motor Shunt
    - - Els motors compound s'acostumen a realitzar en connexió llarga i additius, és a dir, el camp magnètic resultant és la suma del camp magnètic sèrie i shunt ΦT = Φs + Φd.
      - Esquema d'un moto compund
  - - - Motors síncrons. Es fonamenten en la reversibilitat de l'alternador i es caracteritzen perquè el seu rotor gira a la velocitat de sincronisme
      - Motors asíncrons. Es fonamenten en l'acció que exerceix el camp magnètic giratori de l'estator sobre els corrents que indueix en el rotor, per aquest motiu s'anomenen motors d'inducció.
    - - L'estator conté el sistema inductor. És format per la carcassa, el nucli magnètic, el bobinatge inductor i la caixa de borns.
      - El rotor constitueix el sistema induït. Bàsicament és format per un eix, suportat per coixinets, i un paquet cilíndric de xapa magnètica, amb ranures longitudinals per allotjar-hi els conductors del bobinatge induït.
      - PRINCIPI DE FUNCIONAMENT
        
        El funcionament dels motors asíncrons es basa en la producció d'un camp magnètic giratori. Si disposem d'un imant permanent i entre els seus pols hi col·loquem una espira rectangular de coure que pot girar sobre el seu eix, en fer girar l'imant l'espira també es posa a girar i tracta de seguir-lo.