Reacción de la armadura en un generador de corriente directa
Definición y Efectos del Campo Magnético de la Reacción del Armadura
Definición: La reacción del armadura describe fundamentalmente la interacción entre el campo magnético del armadura y el campo principal, caracterizando específicamente cómo el flujo del armadura influye en el flujo del campo principal. El campo magnético del armadura se genera por conductores del armadura que llevan corriente, mientras que el campo principal se excita mediante polos magnéticos. El flujo del armadura ejerce dos efectos principales sobre el flujo del campo principal:
Distribución del Campo Magnético en un Generador DC de Dos Polos Bajo Condiciones Sin Carga
Considere el generador DC de dos polos mostrado en la figura siguiente. Cuando el generador opera bajo condiciones sin carga (es decir, la corriente del armadura es cero), solo existe la fuerza electromotriz (FEM) de los polos principales dentro de la máquina. El flujo magnético generado por la FEM de los polos principales se distribuye uniformemente a lo largo del eje magnético, que se define como la línea central entre los polos norte y sur. La flecha en la figura indica la dirección del flujo magnético principal Φₘ. El eje neutro magnético (o plano) es perpendicular al eje de este flujo magnético.
El ENM coincide con el eje neutro geométrico (ENG). Los cepillos de las máquinas DC siempre se colocan en este eje, y por lo tanto, este eje se llama el eje de conmutación.
Análisis del Campo Magnético de Conductores del Armadura que Llevan Corriente
Considere un escenario donde solo los conductores del armadura llevan corriente, sin corriente en los polos principales. La dirección de la corriente es uniforme para todos los conductores bajo un solo polo. La dirección de la corriente inducida en los conductores se determina por la Regla de la Mano Derecha de Fleming, mientras que la dirección del flujo generado por los conductores sigue la Regla del Sacacorchos.
La corriente en los conductores del armadura del lado izquierdo fluye hacia el papel (denotado por una cruz dentro de un círculo). Las fuerzas electromotrices (FEMs) de estos conductores se combinan para generar un flujo descendente a través del armadura. De manera similar, los conductores del lado derecho llevan corriente que fluye fuera del papel (denotada por un punto dentro de un círculo), con sus FEMs también combinándose para producir flujo descendente. Así, las FEMs de ambos lados de los conductores se combinan de tal manera que su flujo resultante está dirigido hacia abajo, como lo indica la flecha para el flujo inducido por los conductores del armadura Φₐ en la figura anterior.
La figura siguiente ilustra la condición en la que actúan simultáneamente la corriente del campo y la corriente del armadura en los conductores.
Efectos de la Reacción del Armadura en Máquinas Eléctricas
Bajo operación sin carga, la máquina exhibe dos flujos magnéticos: el flujo del armadura (generado por corrientes en los conductores del armadura) y el flujo del polo del campo (producido por los polos principales del campo). Estos flujos se combinan para formar un flujo resultante Φᵣ, como se ilustra en la figura anterior.
Cuando el flujo del campo interactúa con el flujo del armadura, ocurre una distorsión: la densidad de flujo aumenta en la punta superior del polo N y en la punta inferior del polo S, mientras disminuye en la punta inferior del polo N y en la punta superior del polo S. El flujo resultante se desplaza en la dirección de rotación del generador, con el eje neutro magnético (ENM)—siempre perpendicular al flujo resultante—moviéndose correspondientemente.
Efectos Clave de la Reacción del Armadura:
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