Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

8.7 Motor de cd compuesto 373
I A se incrementa y el fl ujo del motor disminuye. Como el flujo disminuye, la velocidad del motor
aumenta. Este aumento de velocidad provoca otro incremento en la carga el cual eleva más la I A ,
disminuye más el flujo e incrementa de nuevo la velocidad. El resultado es que un motor compuesto
diferencial no es estable y tiende a desbocarse. Esta inestabilidad es mucho peor que la de un motor
en derivación con reacción del inducido. Es tan fuerte, que un motor compuesto diferencial es inadecuado
para cualquier tipo de aplicación.
Para empeorar la situación, es imposible hacer arrancar un motor de este tipo. En condiciones
de arranque, las corrientes del inducido y del campo en serie son muy altas. Puesto que el flujo en
serie se resta del flujo en derivación, el campo en serie puede invertir la polaridad magnética de los
polos de la máquina. Por lo regular, el motor permanece inmóvil o gira lentamente en la dirección
contraria mientras se quema por la excesiva corriente del inducido. Para arrancar este tipo de motores
el campo en serie debe estar en cortocircuito para que se comporte como
un motor en derivación ordinario durante el periodo de arranque.
Debido a los problemas de inestabilidad de los motores de cd compuestos
diferenciales casi nunca se utilizan de manera intencional. Sin embargo,
se les puede utilizar con éxito si se invierte la dirección del flujo de potencia
de un generador compuesto acumulativo. Por esta razón, si se utilizan
generadores de cd compuestos acumulativos para suministrar potencia a un
sistema, tendrán un circuito de disparo de potencia inversa para desconectarlos
de la línea si se invierte el flujo de potencia. En ningún conjunto motorgenerador
en el que se espere que la potencia fluya en ambas direcciones se
puede usar un motor compuesto diferencial y, por lo tanto, no puede utilizar
un generador compuesto acumulativo.
En la figura 8-26 se muestra una típica característica de las terminales de
un motor de cd compuesto diferencial.
Análisis no lineal en motores de cd compuestos
En el ejemplo 8-6 se ilustra la determinación del par y la velocidad de un motor de cd compuesto.
nm
FIGURA 8-26 Característica par-velocidad de un
motor de cd compuesto diferencial.
t
ind
EJEMPLO 8-6
Un motor de cd compuesto de 100 hp y 250 V con devanados de compensación cuenta con una resistencia
interna, incluyendo el devanado en serie, de 0.04 V. Tiene 1 000 vueltas por polo en el devanado en derivación
y tres vueltas por polo en el devanado en serie. Esta máquina se puede observar en la figura 8-27 y
en la figura 8-9 se muestra su curva de magnetización. En vacío, el resistor de campo se ajusta para que el
motor gire a 1 200 r/min. Se pueden despreciar las pérdidas en el núcleo, mecánicas y misceláneas.
R A
0.04 Ω
R S
L S
I L
+
I A
R IF ajus
Compuesto
acumulativo
Compuesto
diferencial
+
–
E A
R F
V T = 250 V
L F
N F = 1 000 vueltas por polo
–
FIGURA 8-27 Motor de cd compuesto del ejemplo 8-6.
a) ¿Cuál es la corriente de campo en derivación de la máquina en vacío?
b) Si el motor está compuesto acumulativamente, encuentre su velocidad cuando I A 5 200 A.
c) Si el motor está compuesto diferencialmente, encuentre su velocidad cuando I A 5 200 A.