La Energía eléctrica (1901-09-25 00:00:00), página 9

Nuestro problema será el siguiente: Una máquina de vapor de una potencia normal de 300 y máxima de 400 caballos indicados, y de 150 revoluciones por minuto, debe ser acoplada á una dinamo Compound de corriente continua, con una diferencia de potencial en los casquillos de 600 voltios. La generatriz tiene que suministrar energía para la alimentación de un ferrocarril eléctrico, y por tanto estará sujeta continuamente á variaciones bruscas de carga.

Una dinamo Compound tiene la ventaja de que regula dentro de ciertos límites su tensión automáticamente independiente de la carga por la compensación que en el campo excitador producen ambas bobinas.

Tomaremos, como base de nuestros cálculos, la potencia normal de la máquina de vapor, construyendo la generatriz en forma tal, que pueda desarrollar la potencia máxima de 400 caballos, sin que se produzcan calentamientos inadmisibles.

El grado de rendimiento de la máquina de vapor debe estimarse aproximadamente en 0,88, y el de la dinamo en 0,91; estas cifras corresponden á las que han sido observadas prácticamente en máquinas de igual potencia.

Aunque a priori hemos indicado un rendimiento para la dinamo, quizás nuestros cálculos nos demuestren la necesidad de variarlo, ó caso de sostenerlo, la necesidad de variar por completo los cálculos ya efectuados.

Con arreglo á lo expuesto, la potencia A de la dinamo en kilovatios se obtendrá por la fórmula

\[
A = 300 \times 0,88 \times 0,91 \times 0,736 = 177 \text{ kilovatios}.
\]

Hallaremos la corriente normal I dividiendo la potencia expresada en vatios por el voltaje exterior.

\[
I = \frac{177,000}{600} = 295 \text{ amperios}.
\]

Vamos á elegir como arrollamiento para el inducido el arrollamiento de tambor, más empleado en la práctica por ser la longitud total de los hilos más corta que en una armadura de anillo.

Emplearemos un aislamiento cuidadoso para evitar el principal defecto del arrollamiento en tambor, y que es la gran diferencia de potencial entre hilos próximos.

Como hemos de producir un elevado voltaje (600 voltios), elegiremos el arrollamiento en serie, porque en contraposición al arrollamiento en paralelo, la tensión es una función lineal del número de polos. El arrollamiento en serie está caracterizado, porque la marcha de los enlaces es siempre en el mismo sentido, es decir, que empezando por cualquier hilo de la armadura, debemos seguir siempre la misma dirección, al enlazar los hilos para volver al mismo punto de partida.

La fig. 1.a representa en esquema el circuito de corriente producido en un inducido y línea exterior. La armadura resulta dividida en dos mitades, colocada como indica la fig. 1.a, y las corrientes circulan en el sentido de las flechas.

Para dar mayor fijeza al enrollamiento y contrarrestar la fuerza centrífuga, damos al núcleo de hierro, en su periferia, una forma dentada en forma de cola de milán, colocando los conductores en las ranuras, como se ve en la fig. 2.a.

Sería poco económico poner en cada ranura sólo una barra; como el voltaje es proporcional al número de barras, exigiría en nuestro caso gran cantidad de ellas, y por tanto las dimensiones radiales de las máquinas serían excesivamente grandes, conteniendo cada ranura una sola barra. Por esta razón pondremos en cada hueco dos barras enlazadas como más adelante veremos.

Hechas estas consideraciones, supongamos que

E, es la fuerza electromotriz de la dinamo;
e, el voltaje en los casquillos exteriores;
z, el número de las barras en todo el arrollamiento del inducido;