Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

398 CAPÍTULO 8 Motores y generadores de corriente directa
Debido a la reacción del inducido en un generador en derivación, este proceso se complica un
poco más. La reacción del inducido produce una fuerza magnetomotriz desmagnetizadora en el
generador al mismo tiempo que provoca una caída de I A R A en la máquina.
Para analizar un generador con reacción del inducido, suponga que se conoce la corriente del
inducido. Entonces se conoce la caída de voltaje resistiva I A R A y se sabe la fuerza magnetomotriz
desmagnetizadora de la corriente del inducido. El voltaje en las terminales del generador debe ser lo
suficientemente grande como para alimentar el flujo del generador después de restar los efectos de
desmagnetización de la reacción del inducido. Para cumplir con este requerimiento, tanto la fuerza
magnetomotriz de la reacción del inducido como la caída I A R A deben caber exactamente entre la
línea de E A y la línea de V T . Para determinar el voltaje de salida de una cierta fuerza magnetomotriz,
simplemente se debe localizar el lugar bajo la curva de magnetización donde el triángulo formado
por la reacción del inducido y los efectos de I A R A caben exactamente entre la línea de los posibles
valores de V T y la línea de los posibles valores de E A (véase la figura 8-55).
E A y V T
V T contra I F
E A = V T sin carga
E A con carga
V T con carga
Caída I A R A
Ï ÌÓ
E A contra I F
Fuerza magnetomotriz desmagnetizadora
(convertida en una corriente de campo
equivalente)
V
R F = –– T
IF
I F
FIGURA 8-55 Análisis gráfico de un generador de cd en derivación con reacción del
inducido.
+
–
E A
R A
I A
FIGURA 8-56 Circuito equivalente de un generador de
cd en serie.
8.14 GENERADOR DE CD EN SERIE
Un generador de cd en serie es aquel cuyo campo está conectado en serie con su inducido. Puesto
que el inducido tiene una corriente mucho mayor que el campo en derivación, el campo en serie de
un generador de este tipo tendrá muy pocas vueltas de alambre y el alambre utilizado será mucho
más grueso que el alambre del campo en derivación. Debido a que la fuerza magnetomotriz está
dada por la ecuación F 5 NI, se puede producir exactamente la misma fuerza magnetomotriz con
unas cuantas vueltas y una corriente alta que con muchas vueltas y una corriente baja. Puesto que la
corriente a plena carga fluye a través de él, el campo está diseñado para
tener la resistencia más baja posible. En la figura 8-56 se muestra el circuito
equivalente de un generador de cd en serie. En éste, las corrientes
I L
+ del inducido, del campo y de línea tienen todas el mismo valor. La ecuación
de la ley de voltaje de Kirchhoff de esta máquina
L S
es
(N SE vueltas)
I S
R S
I A = I S = I L
V T = E A – I A (R A + R S )
–
V T
Característica de las terminales
de un generador en serie
V T E A I A (R A R S ) (8-47)
La curva de magnetización de un generador de cd en serie es muy parecida
a la curva de magnetización de cualquier otro generador. Sin embargo,