Instalaciones con Máquinas Eléctricas: 2009

DINAMOS DE EXCITACIÓN INDEPENDIENTE.
La corriente de excitación con la que se alimenta a las bobinas inductoras se proporciona mediante una fuente de energía exterior de C.C.
En la figura 1 se muestra la característica en carga de una dinamo con excitación independiente para una velocidad determinada y constante. Aquí se puede comprobar que la tensión que proporciona la dinamo a la carga disminuye al aumentar la intensidad de carga.Esto se debe fundamentalmente a que la caida de tensión que se produce en la resistencia interna del inducido aumenta proporcionalmente a la intensidad.
Posee el inconveniente de que necesita de una fuente de alimentación de C.C. para la alimentación del inductor; sin embargo, la independencia entre la corriente de excitación y la tensión en bornes del inducido la hacen interesante para ciertas aplicaciones.

Figura 1

DINAMO CON EXCITACIÓN EN DERIVACIÓN (SHUNT).
Aquí se conecta el devanado inductor en paralelo con el inducido. Para producir el flujo magnético necesario se montan bobinas inductoras con un gran numero de espiras, ya que la corriente de excitación que se alcanza con este montaje es pequeña y la sección de los conductores es reducida.
En el esquema de la figura 2, se ha incluido un reostato de regulación de campo conectado en serie con el devanado inductor. Al modificar la resistencia de este reostato conseguimos variar la corriente de excitación y con ella el flujo magnético inductor, de manera que logramos tener un control efectivo sobre la tensión de salida del generador.
Se puede observar que la tensión que proporciona el generador a la carga se reduce más drásticamente con los aumentos de la corriente de carga que en la dinamo con excitacion independiente. Esto es debido a que, al aumentar la caída de tensión en el inducido con la carga, se produce una disminución de la tensión en bornes, que provoca, a su vez, una reducción de la corriente de excitación. Esto hace que la f.e.m. inducida se vea reducida, de modo que se puede llegar a perder la excitación total de la dinamo para corrientes de carga muy elevadas.

Figura 2

DINAMO CON EXCITACIÓN EN SERIE.
En este caso se conecta el devanado inductor en serie con el inducido, de tal forma que toda la corriente que el generador suministra a la carga fluye por igual por ambos devanados.Dado que la corriente que atraviesa al devanado inductor es elevada, es necesario construirlos con pocas espiras y una gran sección en los conductores.
El inconveniente principal de este tipo de generador es que cuando trabaja en vacío, al ser la corriente nula, no se excita. Además, cuando aumenta mucho la corriente de carga, tambien lo hace el flujo inducor, por lo que la tensión en bornes de la dinamo tambien se eleva. Una vez alcanzada la saturación magnética del núcleo, las caídas de tensión producidas por los devanados del inducido y del inductor reducen la tensión drásticamente, lo que hace que este generador sea muy inestable en su funcionamiento y, por lo tanto, poco útil para la generación de energía eléctrica.

Figura 3

DINAMO CON EXCITACIÓN COMPOUND.
En la excitación mixta o compound se divide un circuito inductor en dos partes independientes, conectando una en serie con el inducido y otra en derivación, tal como se muestra en el esquema de la figura 4.
Gracias a la combinación de los efectos serie y derivación en la excitación de la dinamo se consigue que la tensión que suministra el generador a la carga sea mucho más estable que cualquier régimen de carga.
La gran estabilidad conseguida en la tensión por las dinamos con excitación compound hace que ésta sea en la práctica la que más se ha utilizado para la generación de energía.

Figura 4

Para generar la f.e.m. en el devanado inducido, es preciso generar en el interior de la dinamo un campo magnético. Ello se consigue mediante electroimanes excitados por el devanado inductor. El campo magnético producido es muy intenso y puede regularse variando la corriente en el devanado inductor.
Llamamos excitación a la producción del campo magnético por una corriente eléctrica que circula por el devanado inductor.
Dependiendo de la procedencia de la corriente de excitación, existen varios tipos de dinamos con propiedades y aplicaciones diferentes:
-Excitación independiente.El campo magnético se produce mediante una corriente continua externa e independiente.
-Autoexcitación. La corriente de excitación es generada por la propia dinamo. Las dinamos autoexcitadas pueden ser de excitación en derivación, excitación en serie y excitación compuesta.