Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

7.5 Ecuaciones de voltaje interno generado y par inducido en las máquinas de cd reales 331
La mayor desventaja de los devanados de compensación
es su precio, puesto que deben maquinarse en
las caras de los polos. Cualquier motor que los utilice
también debe tener interpolos, puesto que los devanados
de compensación no cancelan los efectos de L di/
dt. Sin embargo, los interpolos no tienen que ser tan
robustos, puesto que sólo cancelan los voltajes L di/dt
en los devanados y no los voltajes debidos al desplazamiento
del plano neutro. Debido al costo que ocasiona
tener tanto devanados de compensación como interpolos
en una sola máquina, los devanados sólo se utilizan
en el caso en que la naturaleza extremadamente severa
de operación del motor los requiera.
7.5 ECUACIONES DE VOLTAJE INTERNO
GENERADO Y PAR INDUCIDO EN
LAS MÁQUINAS DE CD REALES
¿Cuánto voltaje se produce en una máquina de cd real?
El voltaje inducido en cualquier máquina dada depende
de tres factores:
FIGURA 7-32 Estator de una máquina de cd con seis polos con interpolos y
devanados de compensación. (Cortesía de Westinghouse Electric Company.)
1. El flujo f en la máquina.
2. La velocidad v m del rotor de la máquina.
3. Una constante que depende de la construcción de la máquina.
¿Cómo se puede determinar el voltaje en los devanados del rotor de una máquina real? El voltaje que
sale del inducido de una máquina real es igual al número de conductores por camino de corriente
multiplicado por el voltaje en cada conductor. Ya se demostró que el voltaje en cualquier conductor
ubicado bajo las caras polares es
Entonces, el voltaje que sale del inducido de una máquina real es
e ind = e = vBl (7-31)
ZvBl
E A
a
(7-32)
donde Z es el número total de conductores y a es el número de caminos de corriente. La velocidad
de cada conductor en el rotor se puede expresar como v = rv m , donde r es el radio del rotor, por lo
que
Zr
E m Bl
A
(7-33)
a
Este voltaje también se puede expresar de manera más conveniente si se nota que el flujo de un
polo es igual a la densidad de flujo bajo el polo multiplicado por el área del polo:
f = BA P
El rotor de la máquina tiene forma cilíndrica, por lo que su área es igual a
A = 2prl (7-34)
Si hay P polos en una máquina, entonces la porción del área asociada con cada polo es el área total
A dividida entre el número de polos P: