Un generador en serie de CC es un generador de corriente continua (CC) con varias características únicas que lo hacen adecuado para determinadas aplicaciones. A diferencia de otros generadores de CC, el devanado de campo del generador en serie está conectado en serie con el devanado del inducido. Esta configuración conduce a características de rendimiento y principios operativos especiales. Comprender las características de un generador en serie de CC es fundamental para ingenieros, electricistas y cualquier persona que trabaje con sistemas de CC.
¿Qué es un generador en serie de CC?
Un generador de energía en serie de CC es un generador de corriente continua (CC) que se caracteriza por su configuración especial de devanados de inducido y de campo. Pertenece a la familia de generadores de CC y se utiliza en diversas aplicaciones debido a sus propiedades y rendimiento únicos.
Definición y concepto básico
El generador de energía de la serie DC es una máquina que convierte la energía mecánica en energía eléctrica mediante inducción electromagnética. Funciona basándose en el principio básico de la ley de inducción electromagnética de Faraday, en la que un campo magnético cambiante induce una fuerza electromotriz (EMF) en un conductor, generando electricidad.
Construcción y componentes.
Un generador de energía en serie de CC consta de varios componentes esenciales, cada uno de los cuales desempeña un papel crucial en su función:
- Devanado de armadura: El devanado de armadura es el devanado primario del generador y consta de varias bobinas de alambre enrollado en un núcleo de armadura. Cuando la armadura gira en el campo magnético, genera energía eléctrica.
- Devanado de campo: El devanado de campo es otro devanado importante en el generador. Suele estar enrollado con menos vueltas y con un alambre más grueso que el ancla. Genera el campo magnético necesario para la inducción electromagnética.
- Conmutador: El conmutador es un interruptor giratorio hecho de láminas de cobre que se fija en el eje de la armadura. Garantiza que la corriente eléctrica generada fluya a través del circuito externo en la dirección deseada.
- Escobillas: Las escobillas son elementos conductores estacionarios que están en contacto con el conmutador. Transfieren la corriente generada desde la armadura giratoria al circuito de carga externo.
- Eje y cojinetes: el poste proporciona soporte mecánico a la armadura y le permite girar suavemente en el generador. Los rodamientos reducen la fricción, garantizan una rotación eficiente y minimizan el desgaste.
La siguiente figura muestra el diagrama de circuito de un generador conectado en serie. Dado que sólo fluye una corriente por toda la máquina, la corriente de carga debida al viento de excitación es la misma.
La primera curva debajo de la figura muestra la característica sin carga de un generador en serie. Se determina experimentalmente desconectando el devanado de campo de la máquina y energizándolo desde una fuente de CC separada como se describe en el diagrama característico sin carga del generador de CC.
Terminología de bobinado de armadura
Las características externas de un generador en serie se muestran en la curva de arriba. Esta curva muestra la relación entre el voltaje terminal y la corriente de carga IM :
Por lo tanto, los recursos externos pueden estar por debajo de los recursos internos en una cantidad igual a la caída de resistencia unitaria (es decir, I A (R A +R si )) dentro de la máquina.
Las características internas y externas de un generador de energía en serie de CC son diferentes entre sí, como se muestra en la siguiente figura.
Supongamos que especificamos las características internas del generador. Deje que el gráfico OC represente la resistencia de toda la máquina, es decir, R A +R s y cuando la corriente de carga es OB, la caída en el dispositivo es AB, es decir, AB = caída óhmica en la máquina = OB (R A + R se ).
Ahora dibuje una línea vertical desde el punto B y marque un punto b en esta línea, por ejemplo. B. ab = AB. Entonces el punto b podría estar en las características externas del generador. Siguiendo un procedimiento similar se localizan varios puntos de factores externos. Si examinamos que colectivamente derivamos características internas de características externas, es simple.
Conclusión
En resumen, analizar las características de desempeño de un generador serie DC revela su versatilidad, capacidad de generación de energía y adaptabilidad a diferentes cargas. Cada característica juega un papel crucial en la definición del rendimiento general del generador, desde la variación del flujo de campo hasta un alto par a bajas velocidades, la respuesta del inducido, los aspectos de eficiencia, la respuesta dinámica y los mecanismos de control. Al comprender estas características, los ingenieros y operadores pueden optimizar el funcionamiento del generador y garantizar una conversión de energía eficiente, estabilidad y confiabilidad en una variedad de aplicaciones. A medida que avanza la tecnología y surgen nuevos desafíos, el análisis y la comprensión continuos de las características de rendimiento de los generadores de la serie DC allanarán el camino para futuras mejoras en la eficiencia y eficacia de la generación de energía.
