Construcción de un generador de CC

<p>A Generador de CC Es un dispositivo eléctrico que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Consta principalmente de tres partes principales, es decir, sistema de campo magnético, armadura y conmutador y engranaje de escobillas. Las otras partes de un generador de CC son el marco magnético y el yugo, el núcleo del polo y las zapatas del polo, las bobinas de campo o de excitación, el núcleo y los devanados del inducido, las escobillas, las carcasas de los extremos, los cojinetes y los ejes.

El diagrama de las partes principales de un Generador de CC de 4 polos o DC Machine se muestra a continuación:

Índice de contenidos

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Contenido:

    Sistema de campo magnético del generador de CC

    El Sistema de Campo Magnético es la parte estacionaria o fija de la máquina. Produce el flujo magnético principal. El sistema de campo magnético consta de Mainframe o yugo, núcleo de polo y zapatas de polo y bobinas de campo o de excitación. Estas diversas partes del generador de CC se describen a continuación en detalle.

    Marco magnético y yugo

    El marco exterior cilíndrico hueco al que se fijan los postes principales y entre postes y por medio del cual se fija la máquina a la cimentación se conoce como yugo. Está hecho de acero fundido o acero laminado para las máquinas grandes y para las máquinas de menor tamaño, el yugo generalmente está hecho de hierro fundido.

    Los dos propósitos principales del yugo son los siguientes: –

    • Sostiene los núcleos de los polos y brinda protección mecánica a las partes internas de las máquinas.
    • Proporciona un camino de baja reluctancia para el flujo magnético.

    Núcleo de poste y zapatas de poste

    El núcleo del polo y las zapatas del polo se fijan al marco magnético o al yugo mediante pernos. Dado que los polos se proyectan hacia adentro, se les llama polos salientes. Cada núcleo de polo tiene una superficie curva. Por lo general, el núcleo del poste y las zapatas están hechos de láminas delgadas de acero fundido o hierro forjado que se remachan bajo presión hidráulica. Los polos están laminados para reducir la pérdida por corrientes de Foucault.

    La figura que muestra el núcleo del polo y la zapata del polo se representa a continuación:

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    El núcleo de los polos sirve para los siguientes propósitos que se detallan a continuación:

    • Admite bobinas de campo o excitantes.
    • Distribuyen el flujo magnético sobre la periferia del inducido de manera más uniforme.
    • Aumenta el área de la sección transversal del circuito magnético, como resultado, se reduce la reluctancia del camino magnético.

    Bobinas de campo o emocionantes

    Cada núcleo polar tiene una o más bobinas de campo (devanados) colocados sobre él para producir un campo magnético. El alambre de cobre esmaltado se utiliza para la construcción de bobinas de campo o de excitación. Las bobinas se enrollan en el primero y luego se colocan alrededor del núcleo del polo.

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    Cuando la corriente continua pasa a través del devanado de campo, magnetiza los polos, lo que a su vez produce el flujo. Las bobinas de campo de todos los polos están conectadas en serie de tal manera que cuando la corriente fluye a través de ellas, los polos adyacentes adquieren polaridad opuesta.

    Armadura del generador de CC

    La parte giratoria de la máquina de CC o un generador de CC se denomina armadura. La armadura consta de un eje sobre el que se coloca un cilindro laminado, llamado Núcleo Amature.

    Núcleo de armadura

    El núcleo de la armadura del generador de CC tiene forma cilíndrica y está acoplado al eje giratorio. En la periferia exterior del inducido hay ranuras o ranuras que acomodan el devanado del inducido como se muestra en la siguiente figura:

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    El núcleo del inducido de un generador o máquina de CC cumple los siguientes propósitos.

    • Aloja los conductores en las ranuras.
    • Proporciona un camino fácil para el flujo magnético.

    Como la armadura es una parte giratoria del generador o máquina de CC, la inversión del flujo tiene lugar en el núcleo, por lo que se producen pérdidas por histéresis. El material de acero al silicio se utiliza para la construcción del núcleo para reducir las pérdidas por histéresis.

    La armadura giratoria corta el campo magnético, por lo que se induce una fem en él. Esta fem hace circular la corriente de Foucault que da como resultado la pérdida de corriente de Foucault. Así, para reducir la pérdida, el núcleo del inducido se lamina con un estampado de aproximadamente 0,3 a 0,5 mm de espesor. Cada laminación está aislada de la otra por una capa de barniz.

    Devanado de armadura

    Los conductores aislados se colocan en las ranuras del núcleo del inducido. Los conductores están acuñados y bandas de alambre de acero enrolladas alrededor del núcleo y conectadas adecuadamente. Esta disposición de conductores se denomina devanado de armadura. El devanado del inducido es el corazón de la máquina de CC.

    El devanado del inducido es un lugar donde tiene lugar la conversión de energía. En el caso de un generador de CC aquí, la energía mecánica se convierte en energía eléctrica. Sobre la base de las conexiones, los devanados se clasifican en dos tipos denominados Lap Winding y Wave Winding.

    • Bobinado de vueltas

    En el devanado traslapado, los conductores están conectados de tal manera que el número de caminos paralelos es igual al número de polos. Por lo tanto, si una máquina tiene polos P y conductores de armadura Z, entonces habrá caminos paralelos P, cada camino tendrá conductores Z/P conectados en serie.

    En el bobinado por vueltas, el número de escobillas es igual al número de caminos paralelos. De los cuales la mitad de las escobillas son positivas y la otra mitad son negativas.

    • Bobinado de onda

    En el devanado ondulatorio, los conductores están conectados de manera que se dividen en dos caminos paralelos independientemente del número de polos de la máquina. Por lo tanto, si la máquina tiene conductores de armadura Z, habrá solo dos caminos paralelos, cada uno con conductores Z/2 en serie. En este caso, el número de cepillos es igual a dos, es decir, el número de caminos paralelos.

    Conmutador en generador de CC

    El conmutador, que gira con el inducido, tiene forma cilíndrica y está hecho de varias barras o segmentos de cobre trefilado en forma de cuña aislados entre sí y del eje. Los segmentos forman un anillo alrededor del eje de la armadura. Cada segmento del conmutador está conectado a los extremos de las bobinas del inducido.

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    Es la parte más importante de una máquina de CC y sirve para los siguientes propósitos.

    • Conecta los conductores del inducido giratorio al circuito externo estacionario a través de escobillas.
    • Convierte la corriente alterna inducida en el conductor del inducido en corriente unidireccional en el circuito de carga externo en acción del generador de CC, mientras que convierte el par alterno en par unidireccional (continuo) producido en el inducido en acción del motor.

    Construcción de generador DC fig.

    cepillos

    Las escobillas de carbón se colocan o montan en el conmutador y, con la ayuda de dos o más escobillas de carbón, se recolecta corriente del devanado del inducido. Cada cepillo está soportado en una caja de metal llamada caja de cepillos o portaescobillas. Las escobillas se presionan sobre el conmutador y forman el enlace de conexión entre el devanado del inducido y el circuito externo.

    La presión que ejercen las escobillas sobre el conmutador es regulable y se mantiene constante mediante muelles. Con la ayuda de las escobillas, la corriente que se produce en los devanados pasa al conmutador y luego al circuito externo.

    Por lo general, están hechos de carbono de alta calidad porque el carbono es un material conductor y, al mismo tiempo, en forma de polvo proporciona un efecto lubricante en la superficie del conmutador.

    Carcasas finales

    Las carcasas de los extremos están unidas a los extremos del bastidor principal y brindan soporte a los rodamientos. Las carcasas delanteras soportan los conjuntos de cojinetes y escobillas, mientras que las carcasas traseras normalmente solo soportan los cojinetes.

    Aspectos

    Los cojinetes de bolas o de rodillos se montan en las carcasas de los extremos. La función de los cojinetes es reducir la fricción entre las partes giratorias y estacionarias de la máquina. Para la construcción de rodamientos se utiliza principalmente acero con alto contenido de carbono, ya que es un material muy duro.

    Eje

    El eje está hecho de acero dulce con una máxima resistencia a la rotura. El eje se utiliza para transferir potencia mecánica desde o hacia la máquina. Las piezas giratorias, como el núcleo del inducido, el conmutador, los ventiladores de refrigeración, etc., están enchavetadas en el eje.

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