La Energía eléctrica (1900-01-01 00:00:00), página 1

Cálculo de las dinamos de corriente continua

Muchos son los procedimientos que se siguen para proyectar ó calcular una dinamo de corriente continua. Puede asegurarse que cada constructor sigue un método ó sistema que le es propio y que está fundado casi exclusivamente en su experiencia y en los datos obtenidos en razón de las máquinas ya construidas, sobre todo al tratar de las dimensiones del inducido, que es la verdadera dificultad del cálculo de las máquinas.

En todos los libros que tratan de la construcción de dinamos, se dan coeficientes empíricos para la determinación del diámetro del inducido y de su longitud; pero estos coeficientes están muy lejos de ser aplicables a toda clase de máquinas. Acaso esto ocurre por tomar como punto de partida el no querer pasar de una velocidad periférica límite; pero aunque sea con este objeto, hay en ello demasiada indecision, cuando realmente no existen grandes dificultades en llegar á una velocidad periférica elevada, siempre que la construcción mecánica esté basada en principios racionales.

Bien sea de un modo, bien sea de otro, casi todos los constructores fijan arbitrariamente el diámetro y la longitud del inducido. Las fórmulas que generalmente se aplican para la comprobación son tan numerosas y variadas, que no pueden aplicarse de momento, y constituiría un trabajo improbo; y si ocurriese que hubiese que modificar el diámetro ó la longitud del inducido, las dificultades serían mucho mayores y no siempre se conseguiría calcular una dinamo que reuniese el buen funcionamiento á la economía y al poco peso.

El distinguido ingeniero italiano D. Civita, ha hecho un estudio concienzudo que, aunque él dice que no pretende nada nuevo con sus fórmulas y notas, hace resaltar la influencia de algunos elementos de construcción y da un método para determinar las principales dimensiones del inducido, sin recurrir á ninguna fórmula empírica, y teniendo al mismo tiempo en cuenta el mayor número posible de condiciones que ha de satisfacer el inducido; condiciones mecánicas, eléctricas y magnéticas que establece a priori.

En resumen, se concreta á poner las diversas incógnitas en función de una sola, en un sistema de varias ecuaciones con otras tantas incógnitas. Estos sistemas de ecuaciones pueden estar formados por todas las relaciones que unan entre sí los elementos de una dinamo, relaciones con las que de ordinario se opera cuando se quieren comprobar las dimensiones dadas arbitrariamente, pero que pueden servir y sirven con mayor utilidad para determinarlas.

Fácilmente se comprenderá el gran número, de ventajas que esto puede reportar al tratarse del estudio de máquinas nuevas, para calcular la serie de máquinas de diversos potenciales; pero del mismo tipo, y para comprobar y calcular máquinas ya construidas.

En el sistema expuesto por el Sr. Civita, los datos que sirven para establecer la ecuación son:

a) Número de pares de polos que debe de tener la dinamo ó el motor.
b) Número de circuitos del inducido, ó en otros términos, número de pares de escobillas indispensables para el funcionamiento.
c) Fuerza electro-motriz de la dinamo ó motor.
d) Número de vueltas por minuto.
e) Potencia normal de la máquina.
f) Tanto por ciento de pérdida por el efecto joule que se admite en el inducido y la misma pérdida apreciada en watts.
g) Pérdida en watts por histeresis que se admite en el núcleo del inducido.
h) Densidad de corriente que se admite en los hilos del inducido.
i) Densidad del flujo ó inducción bajo el arco polar.
j) Densidad de flujo que se admite en el núcleo del inducido (por circuito magnético).
m) Relación que existe entre el desarrollo del arco polar y el paso (arco medido entre los ejes de dos polos consecutivos).
n) Coeficiente de la longitud del hilo inactivo del inducido.

Las fórmulas que satisfacen todas estas condiciones son cinco fundamentales, y dan los valores:
1.º Del diámetro del inducido (exterior).
2.º Del diámetro interior del inducido y el grueso del núcleo por consiguiente.
3.º De la longitud neta del paquete de láminas que constituyen el núcleo del inducido.
4.º Del valor del flujo en unidades cegesimalas por cada circuito magnético; y
5.º Del número de hilos periféricos del inducido.

O lo que es lo mismo, que estas fórmulas den los elementos esenciales de la dinamo, no quedando después de esto sino el cálculo del sistema conductor, que hay que hacerlo siguiendo los procedimientos ordinarios.

La fórmula general que da el valor de la fuerza electromotriz inducida en una dinamo, es: