La tensión varía o porque la carga conectada se modifica y/o porque la velocidad de arrastre del generador no es constante.
Esta variación se consigue haciendo pasar más o menos intensidad por el devanado de excitación, ntercalando una resistencia variable en la rama del devanado de excitación. Cuanto mayor sea el valor de Rx, más pequeña será la intensidad de excitación Ie, y viceversa para valores pequeños o nulos de Rx, la corriente Ie aumentará.
La variación de Rx en los reguladores de tensión reales de los generadores de corriente continua se consigue por tres procedimientos distintos. El primero se denomina de contacto vibrante, el segundo, de pila de carbón y el tercero electrónico.
El de contacto vibrante consiste en intercalar una resistencia fija cortocircuitada con un contacto que puede abrirse y cerrarse por la acción de una bobina y un muelle.
Si la tensión aumenta, la bobina vence la acción del muelle, y el contacto se abre, dando lugar a que la resistencia quede intercalada, por tanto, la intensidad disminuirá, lo cual hará que la tensión disminuya por haber disminuido el flujo magnético.
Si la tensión disminuye, la bobina no atrae lo suficiente al contacto y el muelle cierra dicho contacto, haciendo pasar toda la corriente de excitación por el mismo, y así la intensidad aumentará, dando lugar a un aumento de tensión.
La regulación obtenida no es muy precisa ya que la tensión resultante oscila en los márgenes del ±10 % del valor nominal. El contacto se deteriora con el tiempo debido al arco eléctrico que se produce en los cierres y aperturas, si bien este efecto se minimiza gracias a un condensador que se intercala entre dichos contactos. El muelle puede ajustarse para conseguir un valor nominal determinado, pero con el tiempo pierde su elasticidad.
El sistema de pila de carbón está basado en la diferente resistencia óhmica que tienen una serie de discos de carbón sometidos a una presión determinada. Cuanto mayor es la presión mecánica, mejor será el contacto eléctrico y la resistencia óhmica es más pequeña. Si la presión mecánica disminuye, el contacto eléctrico es malo y la resistencia óhmica alta. La pila de carbón se encuentra sometida a una presión determinada por la acción de un muelle y dicha acción es contrarrestada por la fuerza de una bobina que está conectada a la tensión. Si la tensión aumenta, la fuerza de la bobina atrae al muelle y la presión mecánica es menor, con lo que la resistencia de la pila de carbón es mayor, dando lugar a que la intensidad de excitación disminuya y a la disminución del flujo y de la tensión. Si la tensión disminuye, la resistencia de la pila disminuye al ser mayor la acción del muelle y, por tanto, aumentará la intensidad de excitación y la tensión.
El cálculo del valor máximo y mínimo de la resistencia de la pila de carbón se hace teniendo en cuenta la expresión:
Vc= Ei-RiIi = knφ –RiIi
Ei es la tensión en bornes y tiene un valor que coincide con la f.e.m correspondiente a la velocidad y excitación con las que este funcionando el generador, o lo que es igual kn y las condiciones de máxima y mínima velocidad de giro del generador, así como la corriente nominal de carga del mismo.
El sistema es también bastante robusto y requiere de unas aletas de disipación del calor producido al pasar la corriente por los discos de carbón. Este sistema se utiliza básicamente en los aviones, si bien ya se va sustituyendo por un control electrónico.
El sistema electrónico de regulación de tensión de generadores de corriente continua consiste en controlar la intensidad media de excitación por dispositivos de estado sólido, tal como un transistor de potencia. La corriente de excitación es controlada por un transistor, según la tensión de base. El circuito de control toma señal de la tensión de salida y, según sea su valor, proporciona la tensión de base adecuada para que la corriente de excitación sea la necesaria para mantener la tensión constante. Este sistema, al no contener partes móviles, es, a la vez robusto y de mantenimiento nulo. Únicamente hay que procurar la refrigeración adecuada del transistor para asegurar su correcto funcionamiento.
Esta variación se consigue haciendo pasar más o menos intensidad por el devanado de excitación, ntercalando una resistencia variable en la rama del devanado de excitación. Cuanto mayor sea el valor de Rx, más pequeña será la intensidad de excitación Ie, y viceversa para valores pequeños o nulos de Rx, la corriente Ie aumentará.
La variación de Rx en los reguladores de tensión reales de los generadores de corriente continua se consigue por tres procedimientos distintos. El primero se denomina de contacto vibrante, el segundo, de pila de carbón y el tercero electrónico.
El de contacto vibrante consiste en intercalar una resistencia fija cortocircuitada con un contacto que puede abrirse y cerrarse por la acción de una bobina y un muelle.
Si la tensión aumenta, la bobina vence la acción del muelle, y el contacto se abre, dando lugar a que la resistencia quede intercalada, por tanto, la intensidad disminuirá, lo cual hará que la tensión disminuya por haber disminuido el flujo magnético.
Si la tensión disminuye, la bobina no atrae lo suficiente al contacto y el muelle cierra dicho contacto, haciendo pasar toda la corriente de excitación por el mismo, y así la intensidad aumentará, dando lugar a un aumento de tensión.
La regulación obtenida no es muy precisa ya que la tensión resultante oscila en los márgenes del ±10 % del valor nominal. El contacto se deteriora con el tiempo debido al arco eléctrico que se produce en los cierres y aperturas, si bien este efecto se minimiza gracias a un condensador que se intercala entre dichos contactos. El muelle puede ajustarse para conseguir un valor nominal determinado, pero con el tiempo pierde su elasticidad.
El sistema de pila de carbón está basado en la diferente resistencia óhmica que tienen una serie de discos de carbón sometidos a una presión determinada. Cuanto mayor es la presión mecánica, mejor será el contacto eléctrico y la resistencia óhmica es más pequeña. Si la presión mecánica disminuye, el contacto eléctrico es malo y la resistencia óhmica alta. La pila de carbón se encuentra sometida a una presión determinada por la acción de un muelle y dicha acción es contrarrestada por la fuerza de una bobina que está conectada a la tensión. Si la tensión aumenta, la fuerza de la bobina atrae al muelle y la presión mecánica es menor, con lo que la resistencia de la pila de carbón es mayor, dando lugar a que la intensidad de excitación disminuya y a la disminución del flujo y de la tensión. Si la tensión disminuye, la resistencia de la pila disminuye al ser mayor la acción del muelle y, por tanto, aumentará la intensidad de excitación y la tensión.
El cálculo del valor máximo y mínimo de la resistencia de la pila de carbón se hace teniendo en cuenta la expresión:
Vc= Ei-RiIi = knφ –RiIi
Ei es la tensión en bornes y tiene un valor que coincide con la f.e.m correspondiente a la velocidad y excitación con las que este funcionando el generador, o lo que es igual kn y las condiciones de máxima y mínima velocidad de giro del generador, así como la corriente nominal de carga del mismo.
El sistema es también bastante robusto y requiere de unas aletas de disipación del calor producido al pasar la corriente por los discos de carbón. Este sistema se utiliza básicamente en los aviones, si bien ya se va sustituyendo por un control electrónico.
El sistema electrónico de regulación de tensión de generadores de corriente continua consiste en controlar la intensidad media de excitación por dispositivos de estado sólido, tal como un transistor de potencia. La corriente de excitación es controlada por un transistor, según la tensión de base. El circuito de control toma señal de la tensión de salida y, según sea su valor, proporciona la tensión de base adecuada para que la corriente de excitación sea la necesaria para mantener la tensión constante. Este sistema, al no contener partes móviles, es, a la vez robusto y de mantenimiento nulo. Únicamente hay que procurar la refrigeración adecuada del transistor para asegurar su correcto funcionamiento.
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