Como sabemos, en cualquier tipo de máquina eléctrica existen dos tipos de bobinado. Uno es el devanado de armadura que transporta la corriente de carga y el otro es el devanado de campo que transporta la corriente continua para crear el flujo magnético requerido. Este flujo magnético sirve para acoplar la potencia mecánica y la potencia eléctrica.
En los generadores de derivación de CC, el devanado de campo está conectado a los terminales del inducido. Esto significa que el voltaje del generador se aplica a través de los terminales del devanado de campo de derivación. Esta es la razón por la que el devanado archivado de los generadores de derivación de CC se caracteriza por una alta resistencia. Tenga en cuenta que en la máquina de la serie DC, el devanado archivado está conectado en serie con el devanado del inducido. Por lo tanto, el devanado de campo de la máquina de la serie DC está diseñado para transportar corriente de carga. Por eso, el devanado en serie se caracteriza por ser de alambre grueso o de baja resistencia. Analicemos ahora por qué los generadores de derivación de CC están inherentemente protegidos contra fallas de cortocircuito.
La siguiente figura muestra un dibujo esquemático simplificado del generador de derivación de CC.
La ecuación para el generador de derivación de CC se puede escribir como
Ea = Vt + Iara
Pero Ea = KaØWm por lo tanto,
KaØWm = Vt + Iara
Ia = (KaØWm – Vt) / ra ………………..(1)
Durante un cortocircuito, el voltaje terminal del generador se reduce a un valor muy bajo. Idealmente, el voltaje del terminal se reduce a cero durante un cortocircuito. Esto significa que Vt = 0. Como el devanado de campo está conectado a través de la terminal de la armadura, por lo tanto, el voltaje a través del devanado de campo también se reduce a cero. Por lo tanto, ya no habrá ningún flujo de corriente de campo If en el devanado de campo de derivación y, por lo tanto, no se creará ningún flujo de campo Ø. Pero siempre existe algo de magnetismo residual, pero este magnetismo residual será bastante bajo para producir suficiente Ea. Por lo tanto, durante la condición de cortocircuito,
Vt = 0, y Si = 0
Por lo tanto, la fem del inducido generada
Ea = KaØWm se volverá idealmente cero y prácticamente se reducirá a un valor muy bajo.
AsÃ, de la ecuación (1),
Corriente de cortocircuito Ia = (KaØWm – Vt) / ra = 0
Por lo tanto, observamos que, en el generador de derivación de CC, la corriente de carga se reduce a cero debido al colapso del voltaje terminal y la corriente de campo. Es por eso que los generadores de derivación de CC son autoprotectores contra fallas de cortocircuito.
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