Los dispositivos rotatorios de conversin de energa electromagntica, son conocidos como maquinas rotatorias. Una maquina rotatoria se le llama generador se convierte energa mecnica en energa elctrica y se le llama motor si convierte energa elctrica en energa mecnica. En principio la maquina puede ser utilizada como motor o como generador.Para que esta mquina sea rotativa debe de cumplirse muchos aspectos de construccin y materiales para el correcto funcionamiento para nuestro caso es de inters la investigacin de los tipos de arrollamientos del inducido.Ncleo del inducido. Est formado por un cilindro de chapas magnticas que estn construidas, generalmente, de acero laminado con un 2% de silicio para mejorar las perdidas en el circuito magntico. Este cilindro se fija al eje de la mquina, el cual descansa sobre unos cojinetes de apoyo. Las chapas que forman el inducido o rotor de la mquina disponen de ranuras en las cuales se alojan los hilos de cobre del devanado inducido.Devanados del inducido.Los devanados de inducido se clasifican de acuerdo con el conjunto de devanados completos e independientes. Un devanado simple (simplex) de rotor es nico, completo y cerrado. Un devanado doble (dplex) de rotor consta de dos conjuntos de devanados de rotor consta de dos conjuntos de devanados de rotor completos e independientes. Si un rotor tiene un devanado dplex, entonces cada uno de los devanados estar asociado con todos los segmentos pares o nones de conmutacin. Existen tambin devanados (trplex) los cuales tienen tres conjuntos de devanados de rotor completo e independiente y cada uno est conectado a cada tercer segmento del conmutador en el rotor. Todos los inducidos con ms de un conjunto de devanados se les llaman devanados mltiples o mltiplex.Por ltimo, los devanados del inducido se clasifican de acuerdo con la secuencia de sus conexiones con los segmentos del conmutador. Existen dos secuencias bsicas de conexiones de devanados del inducido: devanados imbricados y devanados ondulados. Hay un tercer tipo de devanado el cual recibe el nombre de devanado de pata de rana, este tipo de devanado combina los devanados imbricados y ondulados en un solo rotor.Devanados Imbricados.

Es el tipo de construccin de devanado ms sencilla que se utiliza en las mquinas de corriente directa modernas. Un devanado imbricado simple de rotor consta de bobinas que contienen una o ms vueltas de alambre y los dos extremos de cada bobina salen de segmentos del conmutador adyacentes.Si el final de la bobina est conectado al segmento siguiente a aquel al que est conectado su comienzo el devanado es imbricado progresivo y ; yc = 1 si el final de la bobina est conectado al segmento anterior a aquel al que comienza el devanado en imbricado regresivo y yc = -1.

Una de las caractersticas ms importantes del devanado imbricado simple es que tiene tantos caminos o trayectorias de corriente paralelos a travs de la mquina como polos en la misma. El hecho de tener caminos de corrientes tambin requiere que se tenga tantas escobillas en la mquina como polos para conectar todos esos caminos de corriente.El hecho de tener tantos caminos de corriente en la mquina multipolar hace al devanado imbricado la opcin ideal para fabricar mquinas que nos otorguen una corriente alta y un voltaje relativamente bajo, puesto que las altas corrientes que se requieren se pueden se pueden dividir entre varios de los diferentes caminos de corriente. Esta divisin de corrientes hace que el tamao de los conductores del rotor individuales sea pequeo incluso cuando la corriente total es extremadamente grande.Sin embargo, el hecho de que se tengan muchos caminos paralelos a travs de la mquina multipolar puede causar un problema muy serio. Este problema consiste en que se inducen voltajes ms altos en los caminos de corriente que sus alambres pasan por debajo de las caras polares inferiores en comparacin con los caminos cuyos alambres pasan por debajo de las caras superiores. Puesto que todos los caminos se encuentran conectados en paralelo, por lo que se genera una corriente circulante que fluye hacia afuera a travs de algunas escobillas y regresa a travs de otras. Esta situacin no es buena para la mquina, puesto que la resistencia del devanado del circuito del rotor es relativamente pequea, un pequeo desequilibrio entre los voltajes en los caminos paralelos provocar grandes corrientes circulantes a travs de las escobillas y, potencialmente, serios problemas de calentamiento.

El problema descrito anteriormente no se puede eliminar por completo en las mquinas elctricas de corriente directa ni con las tecnologas ms modernas, pero se pueden reducir un poco por medio de la instalacin de compensadores o devanados de compensacin en las mquina. Los compensadores son barras ubicadas en el rotor de una mquina de corriente directa de devanado imbricado que hacen cortocircuito en puntos con el mismo potencial en diferentes caminos paralelos.Devanados de compensacin.

Devanados de compensacin en una mquina de CD

Vista detallada de un devanado de compensacin.Disposicin fsica de los devanados de compensacin.

Devanado Ondulado.

El devanado ondulado o en serie es otra manera de conectar las bobinas del rotor a los segmentos del conmutador. En un devanado ondulado simple hay, slo dos caminos de corriente. Hay slo la mitad de los devanados en cada camino de corriente . Las escobillas en este tipo de mquina estarn separadas unas de otras por un paso polar completo.

Al igual que en el devanado imbricado el devanado ondulado lo podemos encontrar progresivo y regresivo. La terminal de la segunda bobina se puede conectar al segmento siguiente o anterior al segmento en el que se conect el comienzo de la primera bobina. Si la segunda bobina se conecta al segmento siguiente a la primera bobina, el devanado es progresivo; si se conecta al segmento anterior a la primera bobina, el devanado es regresivo.

La expresin general para el paso de conmutacin en un devanado ondulado simple es:

Dnde: C: es el nmero de bobinas en el rotor P: es el nmero de polos en la mquina. El signo positivo se usa en los devanados progresivos y el negativo en los signos regresivos.Los devanados ondulados son ideales para la construccin de mquinas en las que se quiere obtener un alto nivel de voltaje, debido al nmero de bobinas en serie entre los segmentos del conmutador se permite acumular un mayor voltaje ms fcilmente que con un devanado imbricado. Un devanado ondulado mltiple es un devanado compuesto por varios conjuntos independientes de devanados ondulados en el rotor.

Devanado de pata de rana El devanado de pata de rana o tambin llamado devanado autocompensador toma este nombre por la forma que tienen sus bobinas. Este tipo de devanado es la combinacin de un devanado imbricado y un devanado ondulado. Un devanado de pata de rana combina un devanado imbricado con un devanado ondulado, de tal manera que los devanados ondulados pueden funcionar como compensadores para el devanado imbricado. El nmero de caminos de corriente que hay en un devanado de pata de rana viene a estar dado por la siguiente expresin:

Donde: P= es el nmero de polos presentes en la mquina mimb= es el nmero de devanados completos e independientes de devanados imbricados.

Devanado para de rana o auto -compensador.

Circuito equivalente de una maquina DC. Circuito del rotor. (Armadura). Circuito del estator. (Campo).

ECUACIONES GENERALES PARA DE LAS MAQUINAS DE CORRIENTES CONTINUAS.Circuito Equivalentes de un generador de corriente contina.

ECUACIONES GENERALES DEL MOTOR DC. Circuito Equivalente Del Motor DC.

CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS DC.Conexiones de algunas mquinas de corrientes contina: a) Excitacin independiente. b) Shunt. c) Serie. d) Compensada Acumulativa. e) Compensada Diferencial.

GENERADORES DC EN ESTADO ESTACIONARIO.Excitacin independiente.

Circuito Equivalente del Generador de Excitacin independiente.

El generador Autoexcitado (Shunt).

Conexin de un Generador Auto-excitado.

MOTORES DC EN ESTADO ESTACIONARIO.El Motor ShuntMotor de Excitacin Independiente

MOTORES DC EN SERIE.

Circuito Motor en Serie.

GENERADORES EN PARALELO.

Conexin en Paralelo de Dos Generadores de Excitacin Independiente.

UNIVERSIDAD TECNICA LATINOAMERICANA.

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA.

MATERIA: CONVERSION DE ENERGIA ELECTROMAGNETICA II.

CATEDRATICO: OSCAR ALBERTO VASQUEZ GUADRON.

TRABAJO DE INVESTIGACION: BOBINADO DE MAQUINAS DC.

ALUMNO: GERARDO ARGEDIS OSORIO AYALA.Santa tecla 20 Agosto de 2015.

INTRODUCCION.

El desarrollo del presente trabajo se hace en relacin con el principio de funcionamiento de las distintas versiones de mquinas elctricas de corriente directa que existen, dado el amplio campo para el cual son utilizadas.La mayor parte de los equipos elctricos requieren grandes cantidades de corriente y tensiones altas para poder funcionar.Estas grandes cantidades de corriente las suministran ms mquinas elctricas rotativas que reciben el nombre de generadores dinamoelctricos. Los generadores dinamoelctricos pueden suministrar corriente continua para canalizarla a la utilizacin especfica que requiera el usuario.Sabemos que se puede producir electricidad haciendo que un conductor atraviese un campo magntico. Este es el principio de produccin de corriente de cualquier generador.Los generadores y motores de corriente directa que existen en la actualidad tienen su aplicacin dependiendo de sus caractersticas ya que los primeros pueden ofrecer un nivel bajo o alto de voltaje y la intensidad de corriente puede variar. Los motores pueden ofrecer alto par de arranque aun cuando estn sometidos a carga, segn la aplicacin que se tenga es la mquina que se va a elegir siempre buscando hacer la mejor eleccin.