preinforme de generador compuesto

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LABORATORIO DE MÁQUINAS I
GENERADORES CON EXCITACIÓN COMPUESTA
PREINFORME 8
Por:
JUAN DIEGO ARROYAVE AGUIRRE 
Para:
FERNANDO LARGO P.
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
2018-I
	
ASUNTO: GENERADORES CON EXCITACIÓN COMPUESTA
OBJETIVOS
Objetivo General:
Conocer el funcionamiento real de la máquina de CD trabajando con excitación compuesta acumulativa.
¿Qué es excitación compuesta?
Esta  excitación es originada por dos bobinados inductores independientes; uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados: inducido, inductor serie e inductor auxiliar.
El generador con excitación compound tiene la propiedad de que puede trabajar a una tensión prácticamente constante, es decir, casi independiente de la carga conectada a la red, debido a que por la acción del arrollamiento shunt la corriente de excitación tiende a disminuir al aumentar la carga, mientras que la acción del arrollamiento serie es contraria, o sea, que la corriente de excitación tiende a aumentar cuando aumente la carga. Eligiendo convenientemente ambos arrollamientos puede conseguirse que se equilibren sus efectos siendo la acción conjunta una tensión constante cualquiera que sea la carga. Incluso, se puede obtener dimensionando convenientemente el arrollamiento serie, que la tensión en bornes aumente si aumenta la carga, conexión que se denomina hipercompound y que permite compensar la pérdida de tensión en la red, de forma que la tensión permanezca constante en los puntos de consumo.
Aquellas máquinas de C.C. que poseen enrollado paralelo y serie son posibles de configurar como máquinas compound. Este tipo de configuración tiene la característica de emplear el campo en disposición serie-paralelo de modo de combinar las características de operación shunt y serie. Particularmente, si los flujos generados por el campo serie y paralelo se suman, se dice que la configuración es compound aditiva. Si por el contrario, los flujos se restan, entonces la conexión es de tipo compound diferencial.
Circuito equivalente de un generador compound aditivo:
Figura 1. Circuito equivalente de un generador compound aditivo.
Circuito equivalente de un generador compound diferencial:
Figura 2. Circuito equivalente de un generador compound diferencial.
En la figuras 1 y 2, se tiene la siguiente nomenclatura:
RL : Resistencia de carga alimentada por el generador.
VL : Voltaje en los terminales de la carga.
IL : Corriente en la carga.
Ea : Voltaje generado en la armadura.
Ra : Resistencia del enrollado de armadura.
Ia : Corriente de armadura.
Rcs : Resistencia del enrollado de campo serie.
Rcp : Resistencia del enrollado de campo paralelo.
Ic : Corriente por el enrollado de campo paralelo.
n : Velocidad del rotor, proporcionada por una máquina motriz externa.
Rr : Resistencia variable (reóstato) que normalmente se conecta a los terminales del generador para controlar la magnitud de Ic
φs : Flujo de campo serie.
φp : Flujo de campo paralelo.
Clases de excitación compuesta
Existen 2 clases de excitación compuesta: excitación compuesta diferencial y excitación compuesta acumulativa, que fue las que se presentaron en la figura 1 y 2. 
La máquina de CD con excitación compuesta diferencial es una maquina dotada de campo en derivación y en serie, pero de manera que sus fuerzas magneto motrices sean opuestas entre sí.
La máquina compuesta con excitación acumulativa tiene ambos campos, tanto el serie como el campo en derivación conectados de tal forma que las fuerzas magnetomotrices de los dos campos se suman, existen dos formas de conectar los bobinados en este tipo de máquina, uno de ellos es en derivación larga el cual consiste en conectar el devanado de campo en derivación en paralelo con la carga proporcionando así la mayor parte del flujo y donde el bobinado en serie sirve para controlar la presencia del flujo total.
Además, existen dos modalidades, la compuesta corta que pone el devanado derivación directamente en paralelo con el inducido (EAC) y la compuesta larga que lo pone en paralelo con el grupo formado por el inducido en serie con el otro devanado (FC). Entre ambas conexiones no existe prácticamente ninguna diferencia ya que la resistencia del arrollamiento serie y correspondientemente la caída de tensión en sus bornes son pequeñas.
 El devanado serie aporta solamente una pequeña parte del flujo y se puede conectar de forma que su flujo de sume al flujo creado por el devanado paralelo (aditiva) o de forma que su flujo disminuya el flujo del otro devanado (diferencial).
 Así mismo, en función del número de espiras del devanado serie su aportación de flujo será mayor o menor, dando lugar a los tipos: hipercompuesta, normal, hipocompuesta y diferencial.
Figura 3. Excitación compuesta larga y corta
Característica en vacío Uo = f(Iexc); I = 0; n = constante, conexión corta o larga
Para realizar esta curva la maquina no tiene carga en sus terminales de salida, asi podemos observar en los generadores el comportamiento de la FEM inducida sin carga a medida que va aumentando la corriente de campo.
Figura 4. Curva de vacío para generador compound
Característica con carga U = f (Iexc); I=constante; n = constante 
Con esta curva podemos observar y estudiar como es el comportamiento del voltaje en bornes a medida que va aumentando la corriente de excitación.
La curva de carga del generador compound tiene la misma forma que la respectiva característica del generador shunt, pero si el arrollamiento serie es lo suficientemente fuerte, estas curvas pueden estar situadas por encima de la curva de vacío.
Figura 5. Curva de carga de un generador de excitación compound
Característica externa U = f (I); Rexc=constante; n = constante 
Con esta característica podemos observar el comportamiento de las salidas de la máquina, es decir el voltaje en terminales y la corriente de línea. 
Figura 6. Curva de características exteriores de un generador compound.
Polaridad de los devanados excitadores.
Se ha hablado de distintos tipos de generador compuesto, la aditiva y la diferencial, son los casos relevantes en esta parte del documento, y se resumen en que es generación aditiva, si los flujos de ambas bobinas de excitación se suman, de lo contrario es diferencial.
Para tener claridad sobre esto, puede emplearse la convención del punto.
Figura 7. Polaridad de los devanados excitadores
En estos diagramas de excitación compuesta, (corta y larga), ambas corrientes entran por el punto, por tanto es excitación compuesta aditiva.
BIBLIOGRAFÍA.
· http://repositorio.pucp.edu.pe/index/bitstream/handle/123456789/28690/maquinas_electricas_cap04.pdf?sequence=9&isAllowed=y
· http://mtoelectrico23128.blogspot.com.co/2008/10/generador-con-excitacin-compound-el.html
· «Máquinas de corriente continua,» 2005. [En línea].