Preinf 7 Maquinas

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Viernes 23 de agosto 
 
LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS I 
PRACTICA #7 
MAQUINA DC SHUNT COMO GENERADOR 
PROFESOR: FERNANDO LARGO PENILLA 
VLADIMIR ALVAREZ GAVIRIA - vladimir.alvarez@udea.edu.co 
CC. 1036656791 
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA 
FACULTAD DE INGENIERIA 
OBJETIVO 
- Conocer el funcionamiento real de la maquina DC 
como generador auto excitado en conexión shunt. 
- Obtener la curva de vacío y el punto de 
funcionamiento de la máquina. 
- Encontrar la característica con carga para un 
generador DC en conexión shunt. 
- Obtener la característica externa para un generador 
DC en conexión shunt. 
- Encontrar la característica de regulación para un 
generador DC en conexión shunt. 
ELEMENTOS 
Motor trifásico, generador de corriente directa, fuente de 
tensión AC y DC, reóstato de arranque, reóstato de excitación, 
amperímetro, voltímetro, tacómetro, cables. 
 
¿Qué es autoexcitación? 
La autoexcitación es el proceso de arrollamiento de excitación. 
(p. ej, en la máquina en derivación de corriente continua). 
Desde el circuito del inducido de la máquina, o sea no de una 
fuente de corriente exterior. Al poner en marcha un generador 
en paralelo de corriente continua autoexcitado, el arrollamiento 
de excitación se polariza de tal modo que la tensión de 
remanencia del inducido acciona una corriente excitadora que 
amplifica el campo magnético. En caso de una conexión 
inversa se disminuye el campo magnético y desaparece. 
 
Característica en vacío: 
Cuando no existe una carga mecánica acoplada al eje del 
motor funcionando, se dice que el motor está trabajando en 
vacío o sin carga. En estas condiciones, el torque útil es nulo y 
el torque mecánico interno Tmi es igual al conjunto de todas las 
pérdidas mecánicas más las pérdidas en el hierro. 
Tienen el inconveniente de que su par de arranque es más 
pobre que el de los motores serie. Siendo esta característica la 
que mejor define el funcionamiento del motor con excitación 
en derivación o Shunt. Son motores muy estables y de gran 
precisión, por lo que son muy utilizados en máquinas 
herramientas: fresadoras, tornos, taladradoras, entre otras. En 
vacío, la corriente consumida es bajísima, pero peligrosa 
porque es inversamente proporcional a la velocidad del motor. 
 
Característica con carga: 
Cuando el motor shunt trabaja con carga, disminuye 
fuertemente su velocidad. Las pérdidas por concepto de 
reacción de armadura (entre otros) son mayores debido a que 
las variaciones en el voltaje en la armadura también afectan la 
excitación del generador. 
El motor serie se aplica en el accionamiento de aquellas cargas 
que requieren muy altos torques de arranque, donde la 
variación de velocidad no es objetable y donde el motor, bajo 
operación normal, siempre impulsa una carga apreciable: 
tranvías eléctricos. tecles, grúa, etc. 
 
Dinamo Shunt: 
Siendo el dinamo shunt una maquina auto excitada, empezara 
a desarrollar su voltaje partiendo del magnetismo residual tan 
pronto como el inducido empiece a girar. Después, a medida 
que el inducido va desarrollando voltaje este envía corriente a 
través del inductor, aumentando el número de líneas de fuerza 
y desarrollando voltaje hasta su valor normal. 
 
Voltajes de los dinamos shunt: 
Puesto que el circuito inductor y el circuito de la carga están 
ambos conectados a través de los terminales de la dinamo, 
cualquier corriente engendrada en el inducido tiene que 
dividiese entre esas dos trayectorias en proporción inversa a 
sus resistencias y, puesto que la parte de la corriente pasa por 
el circuito inductor es relativamente elevada, la mayor parte de 
la corriente pasa por el circuito de la carga, impidiendo así el 
aumento de la intensidad del campo magnético esencial para 
producir el voltaje normal entre los terminales. 
 
Caracteristica externa: 
En la ecuación de la tensión Vt, puede ponerse ésta como 
función de la corriente Iq, suponiendo que Rcx = cte., de la 
siguiente forma: 
mailto:vladimir.alvarez@udea.edu.co
https://www.ecured.cu/M%C3%A1quina
https://www.ecured.cu/Corriente_continua
https://www.ecured.cu/Circuito
https://www.ecured.cu/M%C3%A1quina
https://www.ecured.cu/Corriente
https://www.ecured.cu/Tensi%C3%B3n
https://www.ecured.cu/Campo_magn%C3%A9tico
Viernes 23 de agosto 
 
 
Y de aquí, despejando Vt, queda: 
 
Esta es la ecuación de una recta que pasa por debajo de la 
respectiva curva del generador con excitación independiente, 
pues la pendiente es más negativa. 
 
 
Caracteristica de regulacion 
Para voltaje constante: 
 
 
La expresión aproximada de esta curva se logra poniendo la 
corriente de excitación Ip en función de la corriente de carga 
Iq: 
 
Se observa que la pendiente de esta recta es mayor que la de 
un generador con excitación independiente. 
 
Condiciones para la autoexcitación: 
Para obtener la autoexcitación o cebado de la máquina, es 
preciso que exista un pequeño flujo en el circuito magnético, 
flujo que es posible producir y mantener gracias al fenómeno 
de histéresis magnética. Gracias a este flujo remanente, al 
hacer girar el inducido se inducirá en él una pequeña f.e.m. 
que, aplicada al circuito inductor, con la polaridad 
conveniente, genera una débil corriente que refuerza el 
magnetismo remanente y la f.e.m. inicial debida al flujo 
remanente se incrementará. A mayor f.e.m., corresponderá 
mayor corriente, con el refuerzo consiguiente del flujo, luego 
se produce un nuevo aumento de la f.e.m. y así sucesivamente 
hasta alcanzar un equilibrio o estabilidad de la tensión en 
bornes que se traducirá en una constancia de la corriente de 
excitación y por tanto del flujo. A esta estabilidad se llega por 
causa de otra propiedad característica de los materiales 
magnéticos, la de saturación. 
 
Punto de funcionamiento de la maquina: 
Es el punto óptimo en el cual la maquina debería funcionar, 
esto ocurre cuando las curvas de operación y la curva de 
resistencia del sistema se cortan, es decir, en el punto de 
intersección indicado “A”, este punto corresponde al 
funcionamiento en régimen permanente del generador DC. 
Resistencia critica del circuito inductor: 
La acumulación o crecimiento de un generador en derivación 
auto excitado, emplea un valor determinado de la resistencia 
Rf del campo. Si esta resistencia se redujera por ajuste de 
reóstato del campo a un valor menor (Aprox. Rf1), el proceso 
de crecimiento se efectúa a lo largo de la línea de resistencia 
del campo. Las resistencias mayores a la resistencia crítica no 
producirán un crecimiento, esta resistencia crítica del campo 
Rc se muestra como una tangente a la curva de saturación que 
pasa por el origen. Así, una resistencia del circuito de campo 
mayor que Rc producirá un voltaje de armadura igual a E1 o 
aproximado, pero no superior. 
 
Triangulo caracteristico: 
Es el triángulo formado entre las curvas de operación en vacío, 
de carga y de carga interna tomando como puntos A B y C la 
Viernes 23 de agosto 
intersección de las curvas con las corrientes de excitación 
como se observa en la siguiente figura: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERENCIAS 
→https://www.ecured.cu/Autoexcitaci%C3%B3n 
→http://repositorio.pucp.edu.pe/index/bitstream/handle/12345
6789/28690/maquinas_electricas_cap05.pdf?sequence=18&is
Allowed=y. 
→Irving L. Kosow, Máquinas eléctricas y transformadores. 
Edición 2, 1993. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.ecured.cu/Autoexcitaci%C3%B3n
http://repositorio.pucp.edu.pe/index/bitstream/handle/123456789/28690/maquinas_electricas_cap05.pdf?sequence=18&isAllowed=y
http://repositorio.pucp.edu.pe/index/bitstream/handle/123456789/28690/maquinas_electricas_cap05.pdf?sequence=18&isAllowed=y
http://repositorio.pucp.edu.pe/index/bitstream/handle/123456789/28690/maquinas_electricas_cap05.pdf?sequence=18&isAllowed=y