GENERADORS DE CORRENT CONTINU DINAMOS

Transcripción

1 GENERADORS DE CORRENT CONTIN DINAMOS Gnradors d corrnt contnu Estructura ntrna dls gnradors d corrnt contnu Estructura dl gnrador d c.c. ça polar bobna d xctacó Rotor dl gnrador

2 rncp d funconamnt Tot gnrador d corrnt contnu consta d dos crcuts lèctrcs: El crcut d xctacó. El crcut d almntacó o d nduït. Cada crcut prmt la crculacó dl corrnt lèctrc d xctacó (I) l corrnt lctrc nduït (I). El corrnt d xctacó crcula al voltant d ls bobns d xctacó cra l camp magnètc d xctacó. El corrnt d l nduït crcula pl voltant dl rotor qu s gnra pr la rotacó dl rotor rspct l camp d xctacó smpr qu s tanca l crcut amb una rsstènca o càrrga xtrna. Induccó lctromagnètca. Sobr una spra qu gra n l s d un camp magnètc s ndux un corrnt lèctrc altrn (ll d Faraday). Ls sprs dl rotor dls gnradors d C.C. complxn aqusta prmsa. Alshors, com podm gnrar un corrnt lèctrc contnu?

3 S ns fxm a la sortda d l spra controlm la sortda dl corrnt amb l commutador (scombrts ls anlls) qu connctn ls sprs gartòrs dl rotor amb l crcut xtror. Els anlls són smclíndrcs l corrnt smpr surt n l matx sntt cap a l xtror. D aqusta manra tndrm un corrnt rctfcat. Quan l corrnt stà rctfcat la ntnstat smpr va n l matx sntt. r aconsgur un corrnt contnu, caldrà suavtzar l corrnt d sortda amb un fltr dl snyal (condnsadors). t sant un commutador sant condnsadors CORRENT ALTERN CORRENT RECTIFICAT CORRENT SAVITZAT

4 Classfcacó dls gnradors d corrnt contnu H ha dos tpus d gnradors d corrnt contnu. 1. El gnrador d xctacó ndpndnt (mants prmannts).. El gnrador autoxctat d xctacó sèr.... d xctacó paral ll.... d xctacó mxta. Gnrador d xctacó ndpndnt Ls bobns d xctacó d nduït formn part d crcuts ndpndnts. El rprsntarm gràfcamnt tal com s ndca a la fgura smpr connctat a una càrrga xtrna (). V I R R I FONT D EXCITACIÓ INDEENDENT

5 Balanç d potènca n ls gnradors d xctacó ndpndnt. V I R R I V I xc = = I R I R I En sr V I = I R ns quda. = I I R Trnt factor comú, ns quda : = ( I R ) I : ERDDA ELEC S fm = I R ns qudarà = I ε s l anomna força lctromotru nduïda = V I R (f..m.) Rndmnt dls gnradors d xctacó ndpndnts El rdmnt d un gnrador lèctrc s dfnx com: ELEC Qu aplcat al nostr cas ns qudarà: ELEC I I

6 Gnradors autoxctats: xctacó sèr El corrnt qu s gnra a l nduït dl rotor és l qu almnta ls bobns d xctacó. I = I I R R I Smpr connctarm l gnrador a una càrrga xtrna () Balanç d potènca n l gnrador d xctacó sèr. R I R I = ELC ERDDA = I I R I R = = = I I ( R R ) I I ( R R ) ( I ( R R )) I Rscrurm = I = V I (R R ) I = I f..m.

7 Rndmnt dls gnradors d xctacó sèr El rdmnt d un gnrador lèctrc s dfnx com: ELEC Qu aplcat al nostr cas ns qudarà: ELEC I I Gnrador dautoxctat: xctacó paral ll La tnsó qu s gnra a l nduït és la qu almnta l bobnat d xctacó. I I R I R Smpr connctarm l gnrador a una càrrga xtrna ()

8 Balanç d potènca n l gnrador d xctacó n paral ll. R I I R I = = ELC ( I I ) = I I ( I R ) I ERDDA R = I I R I R I R I R I = I I = I I I R I R = Rscrurm: ε ' = = ε ' I I R f..m. Rndmnt dl gnrador d xctacó paral ll El rdmnt d un gnrador lèctrc s dfnx com: ELEC Qu aplcat al nostr cas ns qudarà: ELEC I I

9 EXEMLE n gnrador d xctacó n drvacó té connctada una càrrga xtrna d 1Ω a la qu submnstra una tnsó d 30V. S la rsstènca d xctacó d la màquna és d 00Ω la rsstènca d l nduït val 0, Ω, quant val l corrnt d l nduït la f..m dl gnrador. Corbs caractrístqus dls gnradors H ha trs tpus d corbs: 1. La corba caractrístca d but Rlacona l corrnt d xctacó (I) amb la tnsó nduïda a l spra dl rotor (=ε ).. La corba caractrístca xtrna: La funcó dls gnradors és almntar una càrrga a tnsó cosntant, cosa qu stà lluny dl su funconamnt ral. Amb ls gràfqus d aqusta caractrístca qu rlacona la tnsó d sortda amb I, s obsrva l comportamnt ral. 3. La corba caractrístca ntrna

10 Corba caractrístca d but L objctu és dtrmnar la rlacó ntr I quan l rotor gra a vloctat constant (ω = cnt). Farm funconar l gnrador n obrt, és a dr sns connctar cap càrrga xtrna. r aqusta stuacó ls I = 0 I corrnts d nduït d xctatcó sran guals R I R V I = I = V I R V = I R Els gnradors ls motors d C.C. són màquns dèntqus, pr tant: 1 ω = K = K ω Φ 1 Φ = ( K k') ω I = { cnt} I Φ = k' I Rscrvnt CORBA TEÒRICA = { cnt} I = I R CORBA REAL = cnt I I R { } I = ({ cnt} R ) I Aqust comportamnt l hm dduït pls gnradors d xctacó n paral ll, prò també és aplcabl al gnrador d xctacó ndpndnt.

11 Corba caractrístca xtrna Aqusta corba stablx la rlacó ntr la tnsó d sortda la ntnstat d sortda I quan l rotor gra a vloctat constant. Aqusta corba s rprsnta pr als trs gnradors. 1. Gnrador d xctacó ndpndnt. Gnrador d xctacó sèr 3. Gnrador d xctacó n paral ll. Corba caractrístca xtrna: Gnrador d xctacó ndpndnt. Connctm a un gnrador d xctacó ndpndnt una càrrga xtrna. El rotor dl gnrador gra a vloctat constant (ω=cnt). La f..m. dl gnrador val: = I La tnsó a la sortda valdrà: = I R R rò pr altra banda, tnm : 1 = K ω Φ = cnt Φ = cnt V I R R I V

12 Alshors la corba caractrístca xtrna dls gnradors d xctacó ndpndnt ns qudarà: = {cnt} [cnt] I ε I Corba caractrístca xtrna: Gnrador d xctacó sèr En aqust tpus d gnradors la tnsó d sortda v donada pr: = I (R R ) 1 = K ω Φ I la f..m. V donada pr: = { cnt} I Φ = cnt I Subbsttunt ns qudarà : = I (R R ) = {cnt} I I (R R ) = {cnt} I = {cnt} I I R R I

13 Alshors la corba caractrístca xtrna dls gnradors d xctacó sèr ns qudarà: = {cnt} I CORBA TEÒRICA CORBA REAL Zona d proporconaltat I Corba caractrístca xtrna: Gnrador d xctacó n paral ll r aqusts gnradors s complx : A més: 1 = K Φ ω = {cnt} I Φ = I R I Tnnt n compt qu: = I I Ens quda: = {cnt} I I R = {cnt} = {cnt} I {cnt} I I R = I R = I R R ( I I) I R = ({cnt} R ) I {cnt} I I I R I

14 Alshors la corba caractrístca xtrna dls gnradors d xctacó n paral ll ns qudarà: = ({cnt} R ) I {cnt} I CORBA TEÒRICA CORBA REAL I Rgulacó d voltatg La sortda dls gnradors és la tnsó d sortda. Dfnm la rgulacó d voltatg com: 0 RV = C C 100 On 0 és la tnsó d but C és la tnsó d sortda amb una càrrga connctada.