Preinf 8 Maquinas

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Viernes 30 de agosto 
 
LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS I 
PRACTICA #8 
MÁQUINA DE D.C. COMO GENERADOR EN SERIE 
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 de 
corriente directa como generador en serie. 
- Hallar las características en vacío de un generador en 
serie. Esta característica se obtiene operando el 
generador como uno de excitación independiente. 
- Hallar la característica externa de la máquina serie. 
MOTOR SERIE 
El motor serie o motor de excitación en serie, es un tipo 
de motor eléctrico de corriente continua en el cual el inducido 
y el devanado inductor o de excitación van conectados en 
serie. Por lo tanto, la corriente de excitación o del inductor es 
también la corriente del inducido absorbida por el motor. 
Funcionamiento: Un motor serie es un tipo de motor eléctrico 
de corriente continua en el cual el devanado de campo (campo 
magnético principal) se conecta en serie con la armadura. Este 
devanado está hecho por un alambre grueso, ya que tendrá que 
soportar la corriente total de la armadura. Debido a esto se 
produce un flujo magnético proporcional a la corriente de 
armadura (carga del motor). Cuando el motor tiene mucha 
carga, el campo serie produce un campo magnético mucho 
mayor, lo cual permite un esfuerzo de torsión mucho mayor, y 
este tipo de motores desarrolla un torque muy elevado en el 
arranque. 
 
Fig1.Generador con excitación serie 
Téngase en cuenta que la corriente que recorre todo el sistema 
es la misma. En la figura redonda se aprecia la bobina de 
armadura o bobina inducida. 
En el conexionado del generador con excitación en serie no 
puede instalarse un regulador de tensión ya que este actuaria 
directamente sobre la corriente de carga, lo que significaría un 
regulador de alta capacidad de corriente y extremadamente 
voluminoso. 
Para las pruebas del laboratorio se acoplará el generador DC a 
un motor AC el cual proporcionará el movimiento del eje del 
generador DC. El esquema se muestra a continuación: 
 
 
Fig2. Esquema de conexión 
En el generador en serie no es posible hablarse de 
funcionamiento en vacío, ya que tal cosa no se da, pues al ser 
la corriente de excitación la misma corriente de carga, trabajar 
en vacío implicaría quitar la carga; así, si no hay carga, no hay 
excitación, por tanto, no habrá flujo inductor y no se inducirá 
FEM. Sin embargo, se utiliza una característica en vacío 
𝐸𝑜 = 𝑓(𝐼𝑒), para diferentes velocidades esta se obtiene 
mediante excitación independiente. Se comprende entonces 
que la característica en vacío del generador serie coincide con 
las mismas características de un generador con excitación 
independiente. 
mailto:vladimir.alvarez@udea.edu.co
https://www.ecured.cu/Motor_el%C3%A9ctrico
https://www.ecured.cu/Corriente_continua
Viernes 30 de agosto 
 
Fig3. Característica en vacío para el generador serie 
 
La característica en carga es análoga a la del generador en 
derivación, siendo el circuito de la carga de un generador serie 
semejante al circuito de excitación de un generador en 
derivación, sin más que sustituir la resistencia del generador de 
tensión de este ultimo por la suma de la resistencia debida a la 
carga y la resistencia del arrollamiento de los polos de 
conmutación. 
 
Característica en vacío: Se presenta cuando en el generador 
no se coloca carga en sus terminales de salida. En el generador 
en serie no es posible hablarse de funcionamiento en vacío, ya 
que tal cosa nunca se da, pues al ser la corriente excitación la 
misma corriente carga, si no hay carga no hay excitación, no 
habrá flujo inductor y por tanto no se inducirá fem alguna. Sin 
embargo se utiliza una característica en vacío 𝑈0 = 𝑓(𝐼𝑒𝑥𝑐), 
para diferentes velocidades ésta se obtiene mediante excitación 
independiente. Se comprende entonces que la característica en 
vacío del generador serie coincide con la misma característica 
de un generador con excitación independiente. 
 
Fig4. Circuito para la determinación de la característica en 
vacío 
 
Característica externa: Esta gráfica compara las salidas de la 
maquina (voltaje en terminales y corriente de línea). 
El generador de C.C. en configuración serie presenta una 
característica VL v/s IL creciente. El flujo remanente posibilita 
la existencia de una corriente inicial que excita el campo, 
aumentando la tensión generada, consecuentemente la 
corriente y así sucesivamente hasta saturar el núcleo. 
De esta manera, en un primer tramo (zona lineal del material 
ferromagnético) el voltaje generado crece en forma 
prácticamente lineal al igual que la tensión generada en vacío, 
en este caso la diferencia entre las curvas se explica debido 
principalmente a las pérdidas en el cobre, las cuales crecen 
linealmente con el aumento de corriente. 
Pasado el nivel de corriente nominal, el núcleo se satura, razón 
por la cual el voltaje en bornes queda limitado y por ende, el 
valor de la corriente del circuito (corriente de carga). En esta 
situación, se dice que el generador está en zona la de corriente 
constante. 
 
Fig5. Circuito para la determinación de la característica 
externa 
Campos de aplicación: Debido a su funcionamiento inestable, 
el campo de aplicación es limitado. Si la red consta de 
elementos pasivos, el peligro de descebado es muy alto pues 
depende, no solo de una eventualidad disminución de la 
velocidad de la maquina motriz, sino también de una 
disminución de la potencia de la red. El generador se emplea 
mayormente en equipos de soldadura por arco eléctrico, 
también se encuentra en aplicaciones como maquina adicional 
para compensar la caída de tensión al final de las líneas de 
alimentación de gran longitud. 
 
Resistencia critica: Es aquella cuya recta es tangente a la 
parte lineal de la curva en vacío. 
 
Fig5. Diagrama de resistencia critica 
 
 
REFERENCIAS 
→https://es.slideshare.net/RosmeryPuerto/generador-con-
excitacin-serie 
→ https://www.ecured.cu/Motor_serie 
 
https://es.slideshare.net/RosmeryPuerto/generador-con-excitacin-serie
https://es.slideshare.net/RosmeryPuerto/generador-con-excitacin-serie
https://www.ecured.cu/Motor_serie