Tratado de Electricidad, Tomo II

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La ordenación que hemos adoptado para el estudio de las máquinas eléctricas no es, tal vez, la más indicada si se atiende a los fenómenos electromagnéticos que deben describirse y su correlación lógica, pero hemos preferido coincidir con los programas educacionales vigentes en la enseñanza técnico-profesional. Dentro de este orden, debemos comenzar por las máquinas de corriente continua a pesar de que en ellas encontramos primero alternada, la cual debe ser rectificada para darle la característica buscada, según se verá. La aclaración tiene carácter de justificación, ya que desde el punto de vista didáctico no se presentan inconvenientes en desarrollar el tema, contando con los conocimientos previos que están contenidos en el primer tomo de esta obra. Las citas que encontrará el lector se refieren a los párrafos numerados, cuyos primeros 195 guarismos corresponden a esa primera parte. Es evidente que no es indispensable referir cada tema a los principios básicos de la Electricidad, explicados según una determinada modalidad, pero al que así lo prefiera le reportará una gran utilidad contar con una guía para la revisión ordenada de los asuntos que le ayudarán a comprender mejor cada nueva explicación. Además, se evitan de este modo innumerables repeticiones de deduccions y descripciones que se dan por sabidas con sólo referirse a los párrafos en que se trata cada una de ellas. La parte correspondiente a transformadores comprende su estudio formal, de acuerdo con las leyes generales de funcionamiento sin entrar en detalles referentes a tipos especiales, los que deben buscarse en libros dedicados exclusivamente a ese tema. Otro tanto podemos decir de los devanados para las máquinas eléctricas, cuya descripción detallada ocupa actualmente una obra completa sobre ese particular. Ambos temas abarcan la extensión prevista en los programas de enseñanza que mencionamos al principio, y no hubiera sido razonable extender la obra fuera de esos limites. Con este segundo tomo queda completado el Tratado de Electricidad, y lleva consigo la íntima esperanza de merecer la misma difusión que los otros libros que hemos brindado al público lector. Capítulo I: GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUA 196. Principio de funcionamiento 197. El conductor girando dentro del campo magnético 198. Valores de la f.e.m. en una vuelta 199. Colector o conmutador 200. Escobillas y portaescobillas 201. El circuito magnético 202. Máquinas multipolares (de más de 2 polos) 203. Inducción magnética en el entrehierro 204. Valor de la f.e.m. del generador 205. Reacción del inducido 206. Defecto de la conmutación Capítulo II: CARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMIENTO DE GENERADORES 207. Conexiones relativas de los bobinados inductores 208. Máquinas con excitación independiente 209. Teoría de la auto-excitación 210. Máquinas auto-excitadas 211. Aplicación de los diversos tipos Curvas características de generadores de corriente continua 212. Características de generadores con excitación independiente. Característica en vacío o magnética 213. Característica de carga 214. Generadores con excitación derivación 215. Generadores con excitación en serie 216. Generadores con excitación compound 217. Regulación de tensión 218. Cálculo del reóstato de regulación 219. Generadores de tensión constante a velocidad variable Capítulo III: ACOPLAMIENTO DE GENERADORES DE CORRIENTE CONTINUA 220. Planta eléctrica con un solo generador 221. Teoría del paralelo de generadores 222. Conexión en paralelo de generadores 223. Conexión de generadores para sistemas trifilares Capítulo IV: MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA 224. Principio de funcionamiento 225. Leyes que rigen el funcionamiento 226. Conexión de los inductores 227. Fuerza contra-electro-motriz 228. Tensión aplicada al motor 229. Potencia del motor 230. Arranque del motor 231. Cálculo del reóstato de arranque 232. Inversión del sentido de giro 233. Regulación de velocidad 234. Calculo de los reóstatos de regulación 235. Curvas características de motores 236. Comparación de las cuplas de arranque 237. Partes del motor Capítulo V: BOBINADO DE LAS MÁQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA Bobinados del inductor 238. Características generales de los inductores 239. Cálculo del circuito magnético 240. Conexiones recíprocas de los campos Bobinados del inducido 241. Características generales del bobinado 242. Bobinados imbricados 243. Bobinados ondulados 244. Devanados en serie-paralelo 245. Conexiones equipotenciales 246. Cálculo del bobinado del inducido Capítulo VI: ENSAYO INDUSTRIAL DE MÁQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA 247. Rendimiento de generadores. Métodos directos 248. Métodos, indirectos 249. Rendimiento de motores. Métodos directos 250. Métodos indirectos Método de retardación 251. Verificación de la temperatura de trabajo 252. Pruebas de aislación Capítulo VII: GENERADORES DE CORRIENTE ALTERNADA 253. Principio de funcionamiento 254. Forma de la i.e.m. inducida 255. Valor de la fuerza electro motriz inducida 256. Factor de paso 257. Factor de distribución 258. Frecuencia de la fuerza electromotriz inducida 259. Partes de que se compone el alternador 260. Reacción de la armadura o inducido Capítulo VIII: CARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMIENTO DE ALTERNADORES 261. Característica de vacío o magnética 262. Característica de carga 263. Característica de regulación o de campo 264. Determinación indirecta de las características. Método de Behn-Eschenburg 265. Método de Potier 266. Método de la A.I.E.E 267. Regulación de tensión 268. Reguladores automáticos de tensión 269. Cortocircuito de alternadores Capítulo IX: ACOPLAMIENTO EN PARALELO DE ALTERNADORES 270. Condiciones para el paralelo 271. Estudio del paralelo 272. Sincronización de alternadores 273. Sincronización automática 274. Factor de potencia de alternadores Capítulo X: MOTORES SINCRÓNICOS 275. Principio de funcionamiento 276. Campo giratorio 277. Efecto del campo giratorio 278. Fuerza contra-electro-motriz. Diagrama vectorial 279. Características de motores sincrónicos 280. Diagrama de Blondel Capítulo XI: MOTORES ASINCRÓNICOS TRIFÁSICOS 281. Principio de funcionamiento 282. Resbalamiento 283. Frecuencia en el rotor 284. Corriente en el rotor 285. Potencia y cupla del motor 286. Métodos de arranque. Acción sobre el estator Arranque estrella-triángulo Arranque con resistencias en el estator Arranque con autotransformador en el estator Arranque con conmutación de devanados 287. Arranque actuando sobre el rotor Rotores con doble jaula 288. Cálculo del reóstato de arranque 289. Diagrama vectorial del motor asincrónico 290. Diagrama circular de Heyland 291. Características de los motores asincrónicos Capítulo XII: MOTORES ASINCRÓNICOS MONOFÁSICOS 292. Principio de funcionamiento 293. Corrientes del rotor 294. Características de los motores monofásicos 295. Arranque de los motores monofásicos 296. Sistema magnético de arranque 297. Sistemas eléctricos de arranque. Resistencia en la fase auxiliar 298. Sistemas con bobina en la fase auxiliar 299. Sistemas que emplean capacitor Dispositivo interruptor centrífugo Capítulo XIII: BOBINADOS DE LAS MÁQUINAS DE CORRIENTE ALTERNADA 300. Bobinados trifásicos del estator 301. Bobinados en cadena 302. Bobinados en doble capa 303. Bobinados monofásicos del estator 304. Bobinados monofásicos en madeja 305. Bobinados monofásicos en cadena 306. Bobinados monofásicos a bobinas iguales 307. Bobinados del rotor 308. Cálculo del bobinado del estator Capítulo XIV: MÁQUINAS DE ALTERNA CON COLECTOR 309. Motores serie universales 310. Motores monofásicos en serie 311. Motores trifásicos en serie 312. Motores trifásicos en derivación 313. Motores monofásicos a repulsión 314. Motores a repulsión-inducción Capítulo XV: ENSAYO INDUSTRIAL DE MÁQUINAS DE CORRIENTE ALTERNADA 315. Determinación del rendimiento 316. Pérdidas en el cobre 317. Pérdidas en el hierro 318. Pérdidas mecánicas 319. Ensayos de calentamiento 320. Otros ensayos Capítulo XVI: TRANSFORMADORES 321. El transformador en vacío 322. Valor de la f.e.in. de autoinducción 323. Relación de transformación 324. Diagrama vectorial en vacío 325. Estudio de la corriente magnetizante 326. El transformador con carga 327. Diagrama vectorial con carga inductiva 328. Secundario con carga óhmica 329. Secundario con carga capacitiva 330. Circuitos equivalentes del transformador 331. Diagrama de Kapp 332. Transformadores trifásicos 333. Diagrama vectorial del transformador trifásico Capítulo XVII: PARALELO DE TRANSFORMADORES 334. Planteo general 335. Estudio del paralelo en vacío 336. El paralelo con carga 337. Requisitos del paralelo 338. Paralelo de transformadores trifásicos Capítulo XVIII: AUTOTRANSFORMADORES 339. Principio de funcionamiento 340. Diagrama vectorial en vacío 341. Autotransformador con carga 342. Diagrama vectorial bajo carga 343. Estudio comparativo con el transformador Capítulo XIX: DISEÑO Y ENSAYO DE TRANSFORMADORES Diseño de transformadores 344. Tensión específica 345. Dimensionado del núcleo 346. Bobinados del transformador 347. Diseño de transformadores trifásicos Ensayo de transformadores 348. Pérdidas en el hierro 349. Obtención de las pérdidas en el hierro por ensayo en vacío 350. Pérdidas en el cobre 351. Determinación de las pérdidas en el cobre por ensayo en cortocircuito 352. Relación de transformación 353. Verificación del aislamiento 354. Temperatura de trabajo 355. Regulación y característica de carga 356. Rendimiento del transformador 357. Ensayo de transformación trifásicos Capítulo XX: CONVERTIDORES Y RECTIFICADORES 358. Grupos motor-generador 359. Conmutatrices Rectificadores secos 360. Principio de funcionamiento 361. Montaje bifásico o de onda completa 362. Características de rectificadores secos 363. Montaje de rectificadores trifásicos 364. Rectificador magnético de Soulier Rectificadores a válvula 365. Rectificadores al vacío 366. Rectificadores gaseosos Rectificadores a vapor de mercurio 367. Principio de funcionamiento 368. Encendido de rectificador 369. Superposición anódica 370. Arco inverso 371. Regulación de la tensión Dobladores de Tensión 372. Elevación de tensión sin transformadores Vibradores 373. Convertidores vibrantes de continua en alterna