Curso electronica avanzada pdf

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Observaciones: reduzca la Tensin hasta que pueda determinar la direccin de rotacin en el sentido de lasmanecillas del reloj o contrario a este. Vuelva a conectar el circuito de la figura 6 el nico cambio hecho en relacin con el circuito de la figura 5 es que las conexiones a la Armadura quedaron invertidas.

Escriba una regla para cambiar la direccin de rotacin de un motor de C. Conecte El circuito que aparece en la figura 7. Ajuste el Restato a la Resistencia mnima aproximadamente cero ohmios cuando se hace girar a la posicin extrema en el sentido de las manecillas del reloj.

Conecte a la fuente de Alimentacin y ajuste a V. Mida la velocidad del Motor con el Tacmetro. Ajuste el Restato a la Resistencia mxima aproximadamente ohmios. Determine la direccin de rotacin. Invierta la polaridad de la Tensin de entrada intercambiando solo los cables de conexin de la Fuente de Alimentacin. Repita el procedimiento 23 y compare los resultados: Cambio la rotacin de direccin?

NO Vario la velocidad? El circuito debe quedar igual al que se ilustra en la figura 7. Repita el procedimiento 23 y compare la direccin de rotacin con la que se encontr en el procedimiento Tenga cuidado de no tocar ninguna de las otras conexiones de las terminales ni ningn metal mientras efectu este procedimiento. Este listo para cortar inmediatamente la energa aplicada al motor desconectando la Fuente de Alimentacin.

Explique lo que puede ocurrir colando un Motor de CCD. SI Puede ocurrir lo mismo en un Motor de C. Explique por qu Porque al quitar el campo serie queda en paralelo la armadura. Conecte el circuito de la figura 8. Observe que la Armadura est conectada a la salida variable de 0 V. Use el tacmetro manual para medir la velocidad del motor.

Anote en las tablas medicionesde velocidad. Voltios 0 30 60 90 Velocidad R. M 0 Tabla 1. Repita a para cada uno de los valores de Tensin que se indican en la tabla. Marque los puntos obtenidos en la tabla 1, en la grafica ilustrada en la figura 9. Es un buen mtodo de control de velocidad el hacer que vari la Tensin de la Armadla mantenimiento constante la Tensin del campo en derivacin?

Prueba 1. D Como esta en paralelo el voltaje es el mismo y se divide entre la impedancia de la bobina mas el potencimetro. Si se tiene una corriente de 3 A. D que fluye por el devanado de campo serie del motor.

Cul ser la cada de Tensin resultante. Sera la corriente por la resistencia de la bobina 3. Que variaciones de intensidad de corriente del campo en derivacin se podra obtener de su motor no tendra cada de corriente ya que el circuito esta en serie pero varia si aumentamos la resistencia del restato. Todos los devanados, e incluso el conmutador del motor, estn hechos de cobre.

Por las caractersticas conductivas del cobre adems es ms barato que otros conductores. Por que las escobillas del motor estn hechas de carbn y no de cobre. Para evitar el rozamiento y evitar calentamiento 6. Si el devanado de campo en serie del motor se conectara directamente a la fuente de alimentacin de V. Se puede aterrizar y provocar un corto 7. Si el devanado de la Armadura y el campo en serie del motor se conectaran en serie a una fuente de D , cul sera la intensidad de corriente.

En este motor, Es la resistencia de la armadura mas las escobillas substancialmente la misma para cualquier posicin de rotacin de la armadura NO Explique por qu: Porque debemos de ubicar el plano neutro Explique cmo se localiza la posicin neutra de las escobillas en un motor de C.

Girara el motor si solo se excitara la armadura se le aplicara una Tensin SI Por que es peligroso aplicar energa a un motor de C. D en serie sin ninguna carga. Por que se dispara su velocidad. Cuales son las dos formas en que se puede invertir la rotacin de un motor de C. D conectado en derivacin. Cambiando la polaridad de la excitacin. Cambiando la polaridad del inducido. Motores de corriente alterna. Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores elctricos que funcionan con corriente alterna.

Un motor es una mquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energa en energa mecnica de rotacin o par. Un motor elctrico convierte la energa elctrica en fuerzas de giro por medio de la accin mutua de los campos magnticos. Un generador elctrico, por otra parte, transforma energa mecnica de rotacin en energa elctrica y se le puede llamar una mquina generatriz de fem. Las dos formas bsicas son el generador de corriente continua y el generador de corriente alterna, este ltimo ms correctamente llamado alternador.

Todos los generadores necesitan una mquina motriz motor de algn tipo para producir la fuerza de rotacin, por medio de la cual un conductor puede cortar las lneas de fuerza magnticas y producir una fem. La mquina ms simple de los motores y generadores es el alternador. En algunos casos, tales como barcos, donde la fuente principal de energa es de corriente continua, o donde se desea un gran margen, pueden emplearse motores de c-c.

Sin embargo, la mayora de los motores modernos trabajan con fuentes de corriente alterna. Existe una gran variedad de motores de c-a, entre ellos tres tipos bsicos: el universal, el sncrono y el de jaula de ardilla.

Motores universales Los motores universales trabajan con voltajes de corriente continua o corriente alterna. Tal motor, llamado universal, se utiliza en sierra elctrica, taladro, utensilios de cocina, ventiladores, sopladores, batidoras y otras aplicaciones donde se requiere gran velocidad con cargas dbiles o pequeas fuerzas.

Estos motores para corriente alterna y directa, incluyendo los universales se distinguen por su conmutador devanado y las escobillas. Los componentes de este motor son: Los campos estator , la masa rotor , las escobillas los excitadores y las tapas las cubiertas laterales del motor.

El circuito elctrico es muy simple, tiene solamente una va para el paso de la corriente, porque el circuito est conectado en serie. Su potencial es mayor por tener mayor flexibilidad en vencer la inercia cuando est en reposo, o sea, tiene un par de arranque excelente, pero tiene una dificultad, y es que no est construido para uso continuo o permanente.

Otra dificultad de los motores universales son las emisiones electromagnticas. Las chispas del colector chisporroteos junto con su propio campo magntico generan interferencias o ruido en el espacio radioelctrico.

Esto se puede reducir por medio de los condensadores de paso, de 0, F a 0,01 F, conectados de las escobillas a la carcasa del motor y conectando sta a masa. Existen tambin motores de corriente alterna trifsica que funcionan a V y a otras tensiones. Motores sncronos Implicando, se puede utilizar un alternador como motor en determinadas circunstancias. Si se excita el campo con c-c y se alimenta por los anillos colectores a la bobina del rotor con c-a, la mquina no arrancar.

El campo alrededor de la bobina del rotor es alterno en polaridad magntica pero durante un. El resultado es que la mquina permanece parada.

La mquina solamente se calentar y posiblemente se quemar. Para generar el campo magntico del rotor, se suministra una CC al devanado del campo; esto se realiza frecuentemente por medio de una excitatriz, la cual consta de un pequeo generador de CC impulsado por el motor, conectado mecnicamente a l.

Se mencion anteriormente que para obtener un par constante en un motor elctrico, es necesario mantener los campos magnticos del rotor y del estator constantes el uno con relacin al otro. Esto significa que el campo que rota electromagnticamente en el estator y el campo que rota mecnicamente en el rotor se deben alinear todo el tiempo.

La nica condicin para que esto ocurra consiste en que ambos campos roten a la velocidad sincrnica:. Es decir, son motores de velocidad constante. Para una mquina sincrnica de polos no salientes rotor cilndrico , el par se puede escribir en trminos de la corriente alterna del estator, is t , y de la corriente continua del rotor, if:.

Debe girar 60 veces por segundo si la frecuencia fuera de 60 Hz , o 3. Si se puede girar a 3. Su velocidad de sincronismo es 3. Si funciona con una c-a de 50 Hz, su velocidad de sincronismo ser de 3. Mientras la carga no sea demasiado pesada, un motor sncrono gira a su velocidad de sincronismo y solo a esta velocidad. Si la carga llega a ser demasiado grande, el motor va disminuyendo velocidad, pierde su sincronismo y se para. Los motores sncronos de este tipo requieren todos una excitacin de c-c para el campo o rotor , as como una excitacin de c-a para el estator.

Se puede fabricar un motor sncrono construyendo el rotor cilndrico normal de un motor tipo jaula de ardilla con dos lados planos. Un ejemplo de motor sncrono es el reloj elctrico, que debe arrancarse a mano cuando se para. En cuanto se mantiene la c-a en su frecuencia correcta, el reloj marca el tiempo exacto. No es importante la precisin en la amplitud de la tensin. Motores de jaula de ardilla La mayor parte de los motores que funcionan con c-a de una sola fase tienen el rotor de tipo jaula de ardilla.

Los rotores de jaula de ardilla reales son mucho ms compactos y tienen un ncleo de hierro laminado. Los conductores longitudinales de la jaula de ardilla son de cobre y van soldados a las piezas terminales de metal. Cada conductor forma una espira con el conductor opuesto conectado por las dos piezas circulares de los extremos.

Cuando este rotor est entre dos polos de campos electromagnticos que han sido magnetizados por una corriente alterna, se induce una fem en las espiras de la jaula de ardilla, una corriente muy grande las recorre y se produce un fuerte campo que contrarresta al que ha producido la corriente ley de Lenz.

Aunque el rotor pueda contrarrestar el campo de los polos estacionarios, no hay razn para que se mueva en una direccin u otra y as permanece parado. Es similar al motor sncrono el cual tampoco se arranca solo. Lo que se necesita es un campo rotatorio en lugar de un campo alterno. Cuando el campo se produce para que tenga un efecto rotatorio, el motor se llama de tipo de jaula de ardilla.

Un motor de fase partida utiliza polos de campo adicionales que estn alimentados por corrientes en distinta fase, lo que permite a los dos juegos de polos tener mximos de corriente y de campos magnticos con muy poca diferencia de tiempo. Los arrollamientos de los polos de campo de fases distintas, se deberan alimentar por c-a bifsicas y producir un campo magntico rotatorio, pero cuando se trabaja con una sola fase, la segunda se consigue normalmente conectando un condensador o resistencia en serie con los arrollamientos de fases distintas.

Con ello se puede desplazar la fase en ms de 20 y producir un campo magntico mximo en el devanado desfasado que se adelanta sobre el campo magntico del devanado principal. Desplazamiento real del mximo de intensidad del campo magntico desde un polo al siguiente, atrae al rotor de jaula de ardilla con sus corrientes y campos inducidos, hacindole girar.

Esto hace que el motor se arranque por s mismo. El devanado de fase partida puede quedar en el circuito o puede ser desconectado por medio de un conmutador centrfugo que le desconecta cuando el motor alcanza una velocidad predeterminada. Una vez que el motor arranca, funciona mejor sin el devanado de fase partida. De hecho, el rotor de un motor de induccin de fase partida siempre se desliza produciendo un pequeo porcentaje de reduccin de la que sera la velocidad de sincronismo.

Si la velocidad de sincronismo fuera 1. Cuanto ms grande sea la carga en el motor, ms se desliza el rotor. Otro modo de producir un campo rotatorio en un motor, consiste en sombrear el campo magntico de los polos de campo. Esto se consigue haciendo una ranura en los polos de campo y colocando un anillo de cobre alrededor de una de las partes del polo.

Mientras la corriente en la bobina de campo est en la parte creciente de la alternancia, el campo magntico aumenta e induce una fem y una corriente en el anillo de cobre.

Esto produce un campo magntico alrededor del anillo que contrarresta el magnetismo en la parte del polo donde se halla l. En este momento se tiene un campo magntico mximo en la parte de polo no sombreada y un mnimo en la parte sombreada.

En cuanto la corriente de campo alcanza un mximo, el campo magntico ya no vara y no se induce corriente en el anillo de cobre.

Entonces se desarrolla un campo magntico mximo en todo el polo. Mientras la corriente est decreciendo en amplitud el campo disminuye y produce un campo mximo en la parte sombreada del polo.

De esta forma el campo magntico mximo se desplaza de la parte no sombreada a la sombreada de los polos de campo mientras avanza el ciclo de corriente. Este movimiento del mximo de campo produce en el motor el campo rotatorio necesario para que el rotor de jaula de ardilla se arranque solo.

El rendimiento de los motores de polos de induccin sombreados no es alto, vara del 30 al 50 por Una de las principales ventajas de todos los motores de jaula de ardilla, particularmente en aplicaciones de radio, es la falta de colector o de anillos colectores y escobillas. Esto asegura el funcionamiento libre de interferencias cuando se utilizan tales motores.

Estos motores tambin son utilizados en la industria. El mantenimiento que se hace a estos motores es fcil. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin prdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las mquinas reales presentan un pequeo porcentaje de prdidas, dependiendo de su diseo, tamao, etc. Los transformadores son dispositivos basados en el fenmeno de la induccin electromagntica y estn constituidos, en su forma ms simple, por dos bobinas devanadas sobre un ncleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio.

Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario segn correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestin, respectivamente. Tambin existen transformadores con ms devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensin que el secundario. Representacin esquemtica del transformador. Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearn un campo magntico variable dependiendo de la frecuencia de la corriente.

Este campo magntico variable originar, por induccin electromagntica, la aparicin de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.

La relacin entre la fuerza electromotriz inductora Ep , la aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida Es , la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al nmero de espiras de los devanados primario Np y secundario Ns.

La razn de la transformacin m del voltaje entre el bobinado primario y el bobinado secundario depende de los nmeros de vueltas que tenga cada uno. Si el nmero de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habr el triple de tensin. Esta particularidad se utiliza en la red de transporte de energa elctrica: al poder efectuar el transporte a altas tensiones y pequeas intensidades, se disminuyen las prdidas por el efecto Joule y se minimiza el costo de los conductores.

As, si el nmero de espiras vueltas del secundario es veces mayor que el del primario, al aplicar una tensin alterna de voltios en el primario, se obtienen A la relacin entre el nmero de vueltas o espiras del primario y las del secundario se le llama relacin de vueltas del transformador o relacin de transformacin. Ahora bien, como la potencia de la elctrica aplicada en el primario, en caso de un transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario, el producto de la fuerza electromotriz por la intensidad potencia debe ser constante, con lo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por el primario es de 10 amperios, la del secundario ser de solo 0,1 amperios una centsima parte.

Debido a la resistencia de los conductores, conviene transportar la energa elctrica a tensiones elevadas, lo que origina la necesidad de reducir nuevamente dichas tensiones para adaptarlas a las de utilizacin. Transformador de aislamiento Proporciona aislamiento galvnico entre el primario y el secundario, de manera que consigue una alimentacin o seal "flotante". Suele tener una relacin Se utiliza principalmente como medida de proteccin, en equipos que trabajan directamente con la tensin de red.

Tambin para acoplar seales procedentes de sensores lejanos, en resistencias inesianas, en equipos de electromedicina y all donde se necesitan tensiones flotantes entre s. Transformador de alimentacin Pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorporan fusibles que cortan su circuito primario cuando el transformador alcanza una temperatura excesiva, evitando que ste se queme, con la emisin de humos y gases que conlleva el riesgo de incendio.

Estos fusibles no suelen ser reemplazables, de modo que hay que sustituir todo el transformador. Transformador trifsico Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella Y con hilo de neutro o no o delta y las combinaciones entre ellas: -, -Y, Y- y Y-Y.

Hay que tener en cuenta que an con relaciones , al pasar de a Y o viceversa, las tensiones de fase varan. Transformador de pulsos Es un tipo especial de transformador con respuesta muy rpida baja autoinduccin destinado a funcionar en rgimen de pulsos y adems de muy verstil utilidad en cuanto al control de tensin Transformador de lnea o flyback Es un caso particular de transformador de pulsos.

Se emplea en los televisores con TRC CRT para generar la alta tensin y la corriente para las bobinas de deflexin horizontal. Adems suele proporcionar otras tensiones para el tubo foco, filamento, etc. Adems de poseer una respuesta en frecuencia ms alta que muchos transformadores, tiene la caracterstica de mantener diferentes niveles de potencia de salida debido a sus diferentes arreglos entre sus bobinados secundarios.

Transformador con diodo dividido Es un tipo de transformador de lnea que incorpora el diodo rectificador para proporcionar la tensin contnua de MAT directamente al tubo.

Se llama diodo dividido porque est formado por varios diodos ms pequeos repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada diodo slo tiene que soportar una tensin inversa relativamente baja. La salida del transformador va directamente al nodo del tubo, sin diodo ni triplicador. Transformador de impedancia Este tipo de transformador se emplea para adaptar antenas y lneas de transmisin tarjetas de red, telfonos, etc. Colocando el transformador al revs, lo que hacemos es elevar la impedancia en un factor n.

Estabilizador de tensin Es un tipo especial de transformador en el que el ncleo se satura cuando la tensin en el primario excede su valor nominal.

Entonces, las variaciones de tensin en el secundario quedan limitadas. Tena una labor de proteccin de los equipos frente a fluctuaciones de la red. Este tipo de transformador ha cado en desuso con el desarrollo de los reguladores de tensin electrnicos, debido a su volumen, peso, precio y baja eficiencia energtica. Transformador hbrido o bobina hbrida Es un transformador que funciona como una hbrida. De aplicacin en los telfonos, tarjetas de red, etc.

Balun Es muy utilizado como balun para transformar lneas equilibradas en no equilibradas y viceversa. La lnea se equilibra conectando a masa la toma intermedia del secundario del transformador. Transformador electrnico Esta compuesto por un circuito electrnico que eleva la frecuencia de la corriente elctrica que alimenta al transformador, de esta manera es posible reducir drsticamente su tamao.

Tambin pueden formar parte de circuitos ms complejos que mantienen la tensin de salida en un valor prefijado sin importar la variacin en la entrada, llamados fuente conmutada. Transformador de frecuencia variable Son pequeos transformadores de ncleo de hierro, que funcionan en la banda de audiofrecuencias.

Se utilizan a menudo como dispositivos de acoplamiento en circuitos electrnicos para comunicaciones, medidas y control. Transformadores de medida Entre los transformadores con fines especiales, los ms importantes son los transformadores de medida para instalar instrumentos, contadores y rels protectores en circuitos de alta tensin o de elevada corriente.

Los transformadores de medida aslan los circuitos de medida o de rels, permitiendo una mayor normalizacin en la construccin de contadores, instrumentos y rels. Transformador de grano orientado Autotransformador El primario y el secundario del transformador estn conectados en serie, constituyendo un bobinado nico. Pesa menos y es ms barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir V a V y viceversa y en otras aplicaciones similares. Tiene el inconveniente de no proporcionar aislamiento galvnico entre el primario y el secundario.

Transformador toroidal. Pequeo transformador con ncleo toroidal. El bobinado consiste en un anillo, normalmente de compuestos artificiales de ferrita, sobre el que se bobinan el primario y el secundario. Son ms voluminosos, pero el flujo magntico queda confinado en el ncleo, teniendo flujos de dispersin muy reducidos y bajas prdidas por corrientes de Foucault. Como caracterizar un ncleo toroidal. Transformador de grano orientado El ncleo est formado por una chapa de hierro de grano orientado, enrollada sobre s misma, siempre en el mismo sentido, en lugar de las lminas de hierro dulce separadas habituales.

Presenta prdidas muy reducidas pero es caro. La chapa de hierro de grano orientado puede ser tambin utilizada en transformadores orientados chapa en E , reduciendo sus prdidas. Transformador de ncleo de aire En aplicaciones de alta frecuencia se emplean bobinados sobre un carrete sin ncleo o con un pequeo cilindro de ferrita que se introduce ms o menos en el carrete, para ajustar su inductancia.

Transformador de ncleo envolvente Estn provistos de ncleos de ferrita divididos en dos mitades que, como una concha, envuelven los bobinados.

Evitan los flujos de dispersin. Transformador piezoelctrico Para ciertas aplicaciones han aparecido en el mercado transformadores que no estn basados en el flujo magntico para transportar la energa entre el primario y el secundario, sino que se emplean vibraciones mecnicas en un cristal piezoelctrico.

Tienen la ventaja de ser muy planos y funcionar bien a frecuencias elevadas. Se usan en algunos convertidores de tensin para alimentar los fluorescentes del backlight de ordenadores porttiles. En las instalaciones elctricas, todos los circuitos, de tomas, luz, o especiales, estn controlados por su respectiva TM, y todas estas, van montadas sobre un riel, concentradas, en uno o ms tableros, por ejemplo:.

Las TM, tiene la propiedad, que la colocacin, o reposicin, en circuito, es manual, pero el corte de energa es automtico, producido, por la temperatura, proceso Trmico , y por el electromagntico CEM , o variaciones rpidas, o bruscas, de tensin. Las normas, de la instalaciones, , te dan la libertad, de colocar, todo en un solo Tablero, incluido el Diferencial, o el DI a la entrada de la lnea, denominado Tablero principal, y las TM, en un segundo tablero, llamado Tablero secundario, o distribuidor.

Para que un circuito elctrico se considere completo, adems de incluir la imprescindible tensin o voltaje que proporciona la fuente de FEM y tener conectada una carga o resistencia, generalmente se le incorpora tambin otros elementos adicionales como, por ejemplo, un interruptor que permita que al cerrarlo circule la corriente o al abrirlo deje de circular, en cada circuito, y un control general, que anteriormente, lo hacan dos fusibles, en caso de cortocircuito, se destrua.

Fuente de fuerza electromotriz, de monofsica, o trifsica. Carga o resistencia lmpara. Flujo de la corriente elctrica. Si por casualidad en un circuito elctrico unimos o se unen accidentalmente los extremos o cualquier parte metlica de dos conductores de diferente polaridad que hayan perdido su recubrimiento aislante, la resistencia en el circuito se anula, y la corriente tiende a aumentar rpidamente, lo que hay que limitarlo, y prevenirlo, por medio de protecciones.

Suele estar formado por mdulos o cajones llamados cubculos. En la industria, se suelen ubicar la maniobra de cada motor en un cubculo extrable, en cada uno se instala el disyuntor, el trmico, los contactores y rels. Pueden ser maniobrados desde una botonera a pie de mquina o desde un pupitre y por un autmata programable que ejecuta las diferentes maniobras y genera avisos a una pantalla de una sala de control que puede estar a gran distancia de los motores.

El cubculo, al ser extrable se puede intercambiar en un momento dado con otro de igual caractersticas en caso de avera, por lo que se adelanta la puesta en marcha de la instalacin. Para la reparacin de un elemento del aparellaje no tendramos que quitar tensin a todo el armario, bastara con seccionar el. El CCM en combinacin de un autmata programable permite minimizar el aparellaje evitando la maniobra a base de rels y temporizados, adems de que seales analgicas como por ejemplo termopares los convierte en grados de temperaturas que salen en la pantalla del ordenador del operador de sala.

En principio tiene muchas ventajas.