Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

8.10 Cálculo de la eficiencia de un motor de cd 387
máximo deseado. La corriente máxima deseada se puede ajustar dentro de un amplio intervalo,
por decir de 0 a 200% o más de la corriente nominal del motor. Por lo general, este límite de corriente
se debe establecer en un valor mayor al de la corriente nominal para que el motor pueda
acelerar en condiciones de plena carga.
3. Circuito de aceleración y desaceleración. Este circuito limita la aceleración y desaceleración
del motor a un valor seguro. Cuando se ordena un cambio drástico de velocidad, este circuito
interviene para asegurar que la transición entre la velocidad original y la nueva sea moderada y
no ocasione una excesiva corriente del inducido transitiva en el motor.
El circuito de aceleración y desaceleración elimina por completo la necesidad de un resistor
de arranque, puesto que encender el motor es sólo otro tipo de cambio de velocidad y el circuito de
aceleración y desaceleración opera para que el incremento de velocidad sea moderado a través del
tiempo. Este incremento moderado gradual de velocidad limita la corriente que fluye en el inducido
de la máquina a un nivel seguro.
8.10 CÁLCULO DE LA EFICIENCIA DE UN MOTOR DE CD
Para calcular la eficiencia de un motor de cd se deben determinar las siguientes pérdidas:
1. Pérdidas en el cobre.
2. Pérdidas por caída en las escobillas.
3. Pérdidas mecánicas.
4. Pérdidas en el núcleo.
5. Pérdidas misceláneas.
Las pérdidas en el cobre en el motor son las pérdidas I 2 R en los circuitos de campo y del inducido
del motor. Estas pérdidas se pueden calcular si se conocen las corrientes de la máquina y dos
resistencias. Para determinar la resistencia del circuito del inducido en una máquina, se bloquea
el rotor de tal manera que no pueda girar y se aplica un pequeño voltaje de cd a las terminales del
inducido. Se ajusta el voltaje hasta que la corriente que fluye en el inducido es igual a la corriente
del inducido nominal de la máquina. La relación entre voltaje aplicado y el flujo de corriente del
inducido resultante es R A . La razón de que la corriente sea casi igual a su valor a plena carga cuando
se lleva a cabo esta prueba es que R A varía con la temperatura, y con el valor a plena carga de la
corriente, los devanados del inducido están cerca de la temperatura normal de operación.
La resistencia resultante no será exacta debido a que
1. No se producirá el enfriamiento que normalmente se presenta cuando el motor gira.
2. Hay un voltaje de ca en los conductores del rotor en la operación normal, por lo cual sufren
cierta cantidad de efecto pelicular, lo que a su vez aumenta la resistencia del inducido.
La Norma IEEE 113 (véase al final del capítulo la fuente registrada con el número 5) se trata del
procedimiento de las pruebas en las máquinas de cd. Establece un procedimiento más exacto para
determinar R A , que se puede utilizar si es necesario.
La resistencia de campo se determina por medio del suministro de voltaje de campo a plena
carga al circuito de campo y de la medición de la corriente de campo resultante. La resistencia de
campo R F es la relación del voltaje de campo y la corriente de campo.
Con frecuencia, las pérdidas por caída en las escobillas se agrupan con las pérdidas en el cobre.
Si se tratan por separado, se pueden determinar con una gráfica del potencial de contacto y la
corriente del tipo particular de escobilla en uso. Las pérdidas por caída en las escobillas son el producto
de la caída de voltaje en las escobillas V CE y la corriente en el inducido I A .
Por lo regular, las pérdidas mecánicas y en el núcleo se determinan juntas. Si se permite que
un motor gire libremente en vacío a velocidad nominal, entonces no hay potencia de salida de la
máquina. Puesto que el motor está en vacío, I A es muy pequeña y las pérdidas en el cobre del indu-