Maquina Lineal de CC

MAQUINA LINEAL

DE CORRIENTE CONTINUA

FUNDAMENTOS DE LAS MAQUINAS DE C.C.

Maquina lineal de C.C. es la versión más simple y fácil de entender de una máquina de c.c. aunque funciona con los mismo principios y tiene el mismo comportamiento que los motores y generadores reales.

El comportamiento de esta máquina está determinada por la aplicación de 4 ecuaciones básicas:

1.- La ecuación del voltaje inducido en un conductor que se mueve en un campo magnético.

E ind = (VxB)*I

Se genera una fem E mientras el conductor se mueve,

Cortando las líneas de fuerza del campo magnético:

E=BLV

2.- La ecuación de fuerza sobre un conductor que se encuentra en un campo  en un campo magnético.

F=i(lxB)

Donde:

F: Fuerza sobre el conductor

i: Corriente que circula por el conductor

B: Vector de densidad de flujo magnético 

El conductor se mueve a causa de una fuerza F cuando por el circula una intensidad I:

F=ILB

    

    3.- Ley de Kirchhoff de los voltajes aplicados a la máquina.

Vb - iR - E ind = 0

Vb = E ind + iR 

4. Ley de Newton aplicada a la barra atravesada sobre los rieles.

Fnet = ma

Arranque de la máquina de c.c

1.- Al cerrar el interruptor se produce un flujo de corriente:

i = (Vb - E ind)/R

E ind = 0    i =  Vb/R

2.- El flujo de corriente produce una fuerza sobre la barra dada por:

F = ilB

3.- La barra se acelera hacia la derecha, produciendo un voltaje inducido E ind con su positivo hacia arriba.

4.- Este voltaje inducido reduce el flujo de corriente:

i = (Vb - E ind)/ R

5.- La fuerza sobre el conductor se disminuye (F=iLb) hasta alcanzar Fnet=0 en ese punto E ind = Vb i = 0 y la barra se mueve a velocidad constante de vacio Vss = Vb/Bi la barra seguirá a esta velocidad a menos que alguna fuerza exterior lo perturbe.

Estudio Energético del Motor Elemental

1.- Se aplica una fuerza F carga en dirección opuesta al movimiento, resultado una fuerza neta Fnet. Opuesta a la dirección del movimiento.

2.- La aceleración resultante a= Fnet /m es (-), de tal manera que la barra se frena (V↓)

3.- El voltaje inducido Eind = v y por lo tanto la corriente i = (Vb - Eind)/R

4.- La Fuerza inducida F ind = iLBhasta que |Find|= |Fcarga| a una velocidad menor v.

5.- Una cantidad de potencia eléctrica igual a Eind x i se convierte en potencia mecánica igual a find x v y la maquina actúa como motor.