La máquina de CC se puede clasificar en dos tipos: Motores DC así como DC generadores . La mayoría de las máquinas de CC son equivalentes a las máquinas de CA porque incluyen tanto corrientes de CA como voltajes de CA en ellas. La salida de la máquina de CC es la salida de CC porque convierten el voltaje de CA en voltaje de CC. La conversión de este mecanismo se conoce como conmutador, por lo que estas máquinas también se denominan máquinas de conmutación. La máquina de CC se utiliza con mayor frecuencia para un motor. Los principales beneficios de esta máquina incluyen la regulación del par y la facilidad de velocidad. los aplicaciones de la máquina DC se limita a trenes, molinos y minas. Por ejemplo, los vagones del metro subterráneo, así como los carros, pueden utilizar motores de CC. En el pasado, los automóviles se diseñaron con dínamos de CC para cargar sus baterías.
¿Qué es una máquina de CC?
Una máquina de CC es un dispositivo de alteración de energía electromecánica. los principio de funcionamiento de un DC máquina es cuando la corriente eléctrica fluye a través de una bobina dentro de un campo magnético, y luego la fuerza magnética genera un par que hace girar el motor de CC. Las máquinas de CC se clasifican en dos tipos, como el generador de CC y el motor de CC.
Máquina DC
La función principal del generador de CC es convertir la energía mecánica en energía eléctrica de CC, mientras que un motor de CC convierte la energía de CC en energía mecánica. los AC motor se utiliza con frecuencia en aplicaciones industriales para transformar energía eléctrica en energía mecánica. Sin embargo, un motor de CC es aplicable cuando se necesita una buena regulación de la velocidad y una amplia gama de velocidades, como en los sistemas de transacciones eléctricas.
Construcción de máquina DC
La construcción de la máquina de CC se puede realizar utilizando algunas de las piezas esenciales como el yugo, el núcleo del polo y las zapatas de los polos, la bobina del polo y la bobina de campo, el núcleo del inducido, el devanado del inducido, de lo contrario el conductor, el conmutador, las escobillas y los cojinetes. Algunos de los partes de la máquina DC se analiza a continuación.
Construcción de máquina DC
Yugo
Otro nombre de un yugo es el marco. La función principal del yugo en la máquina es ofrecer soporte mecánico destinado a los postes y protege toda la máquina de la humedad, el polvo, etc. Los materiales utilizados en el yugo están diseñados con hierro fundido, acero fundido de lo contrario acero laminado.
Polo y núcleo de poste
El polo de la máquina de CC es un electroimán y el devanado de campo se enrolla entre los polos. Siempre que se energiza el devanado de campo, el polo produce flujo magnético. Los materiales utilizados para esto son acero fundido, hierro fundido en caso contrario núcleo de poste. Puede construirse con laminaciones de acero recocido para reducir la caída de potencia debido a las corrientes parásitas.
Zapato de poste
La zapata de poste en la máquina de CC es una parte extensa, así como para ampliar la región del poste. Debido a esta región, el flujo puede extenderse dentro del espacio de aire, así como el flujo adicional puede pasar a través del espacio de aire hacia la armadura. Los materiales utilizados para construir la zapata de poste es hierro fundido, de lo contrario, corcel fundido, y también se utilizó laminación de acero recocido para reducir la pérdida de potencia debido a las corrientes parásitas.
Bobinados de campo
En esto, los devanados se enrollan en la región del núcleo del polo y se denominan bobina de campo. Siempre que se suministre corriente a través del devanado de campo, electromagnética los polos que generan el flujo requerido. El material utilizado para los devanados de campo es el cobre.
Núcleo de armadura
El núcleo de la armadura incluye una gran cantidad de ranuras dentro de su borde. El conductor de la armadura se encuentra en estas ranuras. Proporciona la ruta de baja reluctancia hacia el flujo generado con el devanado de campo. Los materiales utilizados en este núcleo son materiales de baja resistencia a la permeabilidad, como el hierro de otro modo fundido. La laminación se usa para disminuir la pérdida debido a las corrientes parásitas.
Bobinado de armadura
El devanado de la armadura se puede formar interconectando el conductor de la armadura. Siempre que se gira un devanado de inducido con la ayuda de un motor primario, se induce el voltaje, así como el flujo magnético, dentro de él. Este bobinado está aliado a un circuito exterior. Los materiales utilizados para este devanado son materiales conductores como el cobre.
Conmutador
La función principal del conmutador en la máquina de CC es recoger la corriente del conductor de la armadura y suministrar la corriente a la carga mediante escobillas. Y también proporciona par unidireccional para motor de CC. El conmutador se puede construir con una gran cantidad de segmentos en forma de borde de cobre trefilado. Los segmentos en el conmutador están protegidos de la fina capa de mica.
Cepillos
Las escobillas de la máquina de CC recogen la corriente del conmutador y la suministran a la carga exterior. Los cepillos se desgastan con el tiempo para inspeccionarlos con frecuencia. Los materiales utilizados en los cepillos son grafito, de lo contrario carbono, que tiene forma rectangular.
Tipos de máquinas de CC
La excitación de la máquina de CC se clasifica en dos tipos, a saber, excitación separada y autoexcitación. En un tipo de excitación separada de máquina de CC, las bobinas de campo se activan con una fuente de CC separada. En el tipo de autoexcitación de máquina de CC, el flujo de corriente a través del devanado de campo se suministra con la máquina. Los principales tipos de máquinas de CC se clasifican en cuatro tipos que incluyen los siguientes.
- Máquina de CC excitada por separado
- Máquina de derivación / bobinado.
- Serie bobinada / máquina serie.
- Máquina compuesta de bobinado / compuesto.
Emocionado por separado
En la máquina de CC excitada por separado, se utiliza una fuente de CC separada para activar las bobinas de campo.
Herida de derivación
En las máquinas de CC con bobinado en derivación, las bobinas de campo se unen en paralelo a través de la armadura . A medida que el campo de derivación obtiene el voltaje o / p completo de un generador, de lo contrario un voltaje de suministro del motor, normalmente está hecho de una gran cantidad de torceduras de alambre fino con una pequeña corriente de campo.
Herida en serie
En las máquinas de CC de bobinado en serie, las bobinas de campo se alían en serie a través del inducido. Como el devanado de campo en serie obtiene la corriente del inducido, así como la corriente del inducido es enorme, debido a esto, el devanado de campo en serie incluye pocas vueltas de cable de una gran región de sección transversal.
Herida compuesta
Una máquina compuesta incluye tanto la serie como los campos de derivación. Los dos devanados se realizan con cada polo de la máquina. El devanado en serie de la máquina incluye pocos giros de una gran región de sección transversal, así como los devanados de derivación, incluyen varios giros de alambre finos.
La conexión de la máquina compuesta se puede realizar de dos formas. Si el campo de derivación está aliado en paralelo solo por la armadura, entonces la máquina puede ser nombrada como la 'máquina compuesta de derivación corta' y si el campo de derivación está aliado en paralelo tanto por la armadura como por el campo en serie, entonces el La máquina se denomina 'máquina compuesta de derivación larga'.
Ecuación EMF de la máquina de CC
los DC máquina e.m.f puede definirse como cuando la armadura en la máquina de CC gira, el voltaje se puede generar dentro de las bobinas. En un generador, la fem de rotación se puede llamar fem generada y Er = Eg. En el motor, la fem de rotación se puede llamar fem contraria o inversa, y Er = Eb.
Sea Φ el flujo útil para cada polo dentro de los webers
P es el número total de polos
z es el número total de conductores dentro del inducido
n es la velocidad de rotación de un inducido en la revolución de cada segundo
A es el no. de carril paralelo a lo largo de la armadura entre las escobillas de polaridad opuesta.
Z / A es el no. de conductor de armadura dentro de la serie para cada carril paralelo
Como el flujo para cada polo es 'Φ', cada conductor corta un flujo 'P' en una sola revolución.
El voltaje producido para cada conductor = barra de flujo para cada revolución en WB / Tiempo necesario para una sola revolución en segundos
Como 'n' revoluciones se completan en un solo segundo y 1 revolución se completará en 1 / n segundo. Por tanto, el tiempo para una sola revolución del inducido es de 1 / n seg.
El valor estándar de voltaje producido para cada conductor.
p Φ / 1 / n = np Φ voltios
El voltaje producido (E) se puede decidir con el número de conductores de armadura dentro de la serie I en cualquier carril individual entre las escobillas, por lo tanto, el voltaje total producido
E = voltaje estándar para cada conductor x no. de conductores dentro de la serie para cada carril
E = n.P.Φ x Z / A
La ecuación anterior es la fem. la ecuación de la máquina de CC.
Máquina de CC Vs Máquina de CA
La diferencia entre el motor de CA y el motor de CC incluye lo siguiente.
AC Motor | DC Motor |
| El motor de CA es un dispositivo eléctrico que se acciona a través de una CA | El motor de CC es un tipo de motor rotatorio que se utiliza para cambiar la energía de CC a mecánica. |
| Estos se clasifican en dos tipos, como motores síncronos y de inducción. | Estos motores están disponibles en dos tipos, como escobillas y motores de escobillas. |
| El suministro de entrada del motor de CA es corriente alterna. | El suministro de entrada del motor de CC es corriente continua. |
| En este motor, las escobillas y los conmutadores no están presentes. | En este motor, están presentes escobillas de carbón y conmutadores. |
| Las fases de alimentación de entrada de los motores de CA son monofásicas y trifásicas | Las fases de alimentación de entrada de los motores de CC son monofásicas |
| Las características de la armadura de los motores de CA son que la armadura está inactiva mientras que el campo magnético gira. | Las características del inducido de los motores de CC son que el inducido gira mientras que el campo magnético permanece inactivo. |
| Tiene tres terminales de entrada como RYB. | Tiene dos terminales de entrada como positivo y negativo. |
| El control de velocidad del motor de CA se puede realizar cambiando la frecuencia. | El control de velocidad del motor de CC se puede realizar cambiando la corriente del devanado del inducido |
| La eficiencia del motor de CA es menor debido a la pérdida de corriente de inducción y al deslizamiento del motor. | La eficiencia del motor de CC es alta porque no hay corriente de inducción ni deslizamiento |
| No requiere ningún mantenimiento | Requiere mantenimiento |
| Los motores de CA se utilizan dondequiera que se requiera alta velocidad, así como par variable. | Los motores de CC se utilizan siempre que se requiera una velocidad variable, así como un par elevado. |
| En la práctica, estos se utilizan en grandes industrias. | En la práctica, estos se utilizan en electrodomésticos. |
Pérdidas en la máquina de CC
Lo sabemos la función principal de una máquina de CC es convertir la energía mecánica en energía eléctrica . A lo largo de este método de conversión, toda la potencia de entrada no se puede convertir en potencia de salida debido a la pérdida de potencia en diferentes formas. El tipo de pérdida puede cambiar de un aparato a otro. Estas pérdidas disminuirán la eficiencia del aparato así como también aumentará la temperatura. Las pérdidas de energía de la máquina de CC se pueden clasificar en Pérdidas eléctricas o de cobre, Pérdidas de núcleo en caso contrario Pérdidas de hierro, Pérdidas mecánicas, Pérdidas por escobillas y Pérdidas por carga dispersa.
Ventajas de la máquina de CC
Las ventajas de esta máquina incluyen las siguientes.
- Las máquinas de CC, como los motores de CC, tienen varias ventajas, como el par de arranque alto, marcha atrás, arranque y parada rápidos, velocidades variables a través de la entrada de voltaje
- Estos se controlan muy fácilmente y son más baratos en comparación con los CA
- El control de velocidad es bueno
- El par es alto
- La operación es perfecta
- Libre de armónicos
- La instalación y el mantenimiento son sencillos
Aplicaciones de la máquina DC
En la actualidad, la generación de energía eléctrica se puede realizar a granel en forma de CA (una corriente alterna). Por lo tanto, la utilización de máquinas de CC como motores y generadores Los generadores de CC son extremadamente limitados porque se utilizan principalmente para proporcionar excitación de alternadores de rango pequeño y medio. En las industrias, las máquinas de CC se utilizan para diferentes procesos como soldadura, electrolítica, etc.
Generalmente, la CA se genera y después de eso, se cambia a CC con la ayuda de rectificadores. Por lo tanto, el generador de CC se suprime a través de una fuente de CA que se rectifica para su uso en varias aplicaciones. Los motores de CC se utilizan con frecuencia como unidades de velocidad variable y donde ocurren cambios en el par severo.
La aplicación de la máquina de CC como motor se utiliza dividiéndola en tres tipos, como Serie, Shunt y Compuesto, mientras que la aplicación de la máquina de CC como generador se clasifica en generadores excitados por separado, en serie y de bobina en derivación.
Por lo tanto, todo esto se trata de máquinas de CC. De la información anterior, finalmente, podemos concluir que las máquinas de CC son generadores de CC y dc motor . El generador de CC es principalmente útil para suministrar fuentes de CC a la máquina de CC en centrales eléctricas. Mientras que el motor de CC impulsa algunos dispositivos como tornos, ventiladores, bombas centrífugas, prensas de impresión, locomotoras eléctricas, montacargas, grúas, transportadores, trenes de laminación, rickshaw automáticos, máquinas de hielo, etc. Aquí tiene una pregunta: ¿qué es conmutación en máquina dc?
