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La Energía eléctrica (1909-02-25 00:00:00), página 11

adequado de la electricidad debe ser considerado como tal medio ó recurso. Su importancia para la Economía Agrícola se reconoce, mejor que en parte alguna, por la contestación á las siguientes preguntas:

I. ¿Para qué fines debe emplearse la electricidad en las faenas agrícolas?
II. ¿Qué condiciones previas exigen las instalaciones eléctricas en el campo y cuáles son las explotaciones más apropiadas á aquéllas?
III. ¿En qué proporción se hallan el costo de la instalación y el de explotación y cuál es la rentabilidad?

I

Para contestar á la primera pregunta relativa á los fines de la electricidad aplicada á las faenas agrícolas, presentanse principalmente á nuestra consideración dos modos de aplicación de la misma, á saber:
El alumbrado eléctrico y el transporte de energías eléctricas.
Las múltiples aplicaciones restantes de la electricidad, como por ejemplo, el aprovechamiento del calor para fines culinarios, para la calefacción, para el planchado, etc., son cómodas al par que útiles, pero no debemos ocuparnos de éstas cuando se trata de mejorar el estado actual de los servicios agrícolas en las fincas ó granjas de labor.

Alumbrado del solar por lámparas de arco.

Alumbrado de oficinas.

Alumbrado de la casa-habitación.

Alumbrado del establo.

Alumbrado de las cuadras.

Fig. 2. Alumbrado eléctrico de una granja agrícola.

El empleo de la electricidad aplicada al servicio de alumbrado (véase Fig. 2), se ha aclimatado también rápidamente en la Economía Agrícola, debido á las innumerables ventajas que ofrece este sistema de alumbrado no produce olores ni gases tóxicos y perjudiciales, siendo desde el punto de vista higiénico, el más perfecto de cuantos se conocen. Además, la lámpara eléctrica no requiere las molestas operaciones que las de petróleo exigen delicados montajes como con las "camisas" en los mecheros de incandescencia sucede. Mer-
La Energía eléctrica (1909-02-25 00:00:00), página 18

formar fácilmente una instalación de timbres en otra telefónica, conservando los hilos. El micro-teléfono contiene una cápsula de micrófono intercambiable y por su forma elegante, fabricación esmerada, fuerte transmisión del sonido y funcionamiento irreprochable, puede satisfacer á todas las exigencias.

Fig. 1.a

La figura 1 representa uno de estos micro-teléfonos, perfectamente estudiado desde el punto de vista técnico y en todos sus órganos intercambiable. El teléfono es bipolar y tiene un sistema magnético potente. El pabellón acústico puede desatornillarse. La cápsula que, como acaba de decirse, es fácilmente intercambiable, encierra un micrófono sólido de gránulos de carbón. Estos microteléfonos sirven también para llamar por uno ó por los dos lados y pueden emplearse igualmente en comunicación con conmutadores y cuadros.

Las figuras 2 y 3 son las cápsulas que contienen los micrófonos y dan un sonido muy fuerte. Otra construcción nueva de esta casa está caracterizada por el aparato telefónico mural número 73.147, representado en las figuras 4 y 5. Este aparato está construido para la llamada en batería y tiene una forma agradable á la vista. En su construcción se ha cuidado, especialmente, que sea fácilmente accesible y que todas sus partes cooperen de modo que aseguren un funcionamiento irreprochable. Se compone de una caja de nogal y contiene, como el micro-teléfono que acaba de describirse, un micrófono de alta voz de gránulos de carbón con

Fig. 5.a

cápsula intercambiable. El pabellón está esmaltado en negro. El aparato contiene además un teléfono bipolar de mango con un fuerte sistema magnético, un timbre, cuidadosamente trabajado, con contacto platino-plata, dos bobinas aisladas con seda, dos tornillos de regulación y un timbre de acero niquelado, de 7 centímetros de diámetro, una bobina de inducción, un llamador y un conmutador automático de corchete con contactos frotadores.

Las partes metálicas visibles al exterior están finamente pulimentadas y niqueladas. Todas las partes conductoras, así como los hilos de conexión, están montados en el fondo de la caja, en el interior, á excepción del micrófono. Esta disposición da más facilidad al paso de los hilos que cuando éstos están colocados en las ranuras, sobre la cara que se aplica contra la pared.
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Para el caso de máxima velocidad y marcha sin carga, se necesitan 4508 amperio-vueltas de excitación, pero ninguno de reacción, luego

\[
i = \frac{4508}{2080} = 2.15
\]

La resistencia del circuito inductor deberá variar entre (11)

\[
d_1 = \frac{790}{7.92} = 17 \quad d_2 = \frac{120}{1.51} = 79
\]

La resistencia total del rectificador será

\[
R = 79 - 17 = 62 \text{ ohmios}
\]

y el hilo de las bobinas inductivas deberá calcularse como en el ejemplo anterior, para que su resistencia sea de 17 ohmios.

En los motores de corriente continua, la corriente de excitación, y por lo tanto el flujo \( \Phi \), es constante, luego la fuerza electromotriz inducida será

\[
e = N \Phi n
\]

donde le indica número de vueltas.

En el momento de cerrar el circuito, se intercala toda la resistencia \( R \) del reóstato, en serie con la \( r \) del motor, y como \( e \) es cero, por serlo \( i \), la corriente alcanzará el máximo tolerado

\[
I = \frac{V}{R + r}
\]

de donde podemos deducir

\[
R = \frac{V}{I} - r
\]

que será la resistencia total del reóstato.

En este momento empieza a rodar el motor con velocidad creciente, dando lugar a una fuerza contra-electromotriz que contrarresta en parte el voltaje de alimentación y disminuye por lo tanto la intensidad.

Manténgase la manivela quieta en un bloque cualquiera, en el ensimismo, por ejemplo, hasta que la intensidad alcance su valor normal \( I \). Pero al apoyar la manivela en el ensimismo bloque, hemos suprimido del reóstato las \( n-1 \) primeras hélices, luego la expresión de la intensidad será

\[
I = \frac{V - e}{R + r - (R_1 + R_2 + \ldots + R_n)}
\]

En cuanto esta intensidad normal se alcanza, pasamos al bloque siguiente y mientras el motor no gane velocidad, y por lo tanto no aumente su fuerza contra-electromotriz \( e \), la intensidad subirá nuevamente á su máximo

\[
I = \frac{V - e}{R + r - (R_1 + R_2 + \ldots + R_n)}
\]

La relación de intensidades es

\[
\frac{i}{I} = \frac{R + r - (R_1 + R_2 + \ldots + R_n)}{R + r - (R_1 + R_2 + \ldots + R_{n-1})}
\]

y calcularemos el reóstato, con la condición, ya dicha, de que esta relación sea constante

\[
\frac{i}{I} = c
\]

Del valor de esta relación se deduce

\[
R_n = (1 - c)(R + r + R_1 + R_2 + \ldots + R_{n-1})
\]

y de aquí
La Energía eléctrica (1909-02-25 00:00:00), página 3

Dando á \( n \) valores 1, 2, 3, ..., \( h \), tendremos las resistencias de las distintas hélices del reostato. Pero este cálculo, puede facilitarse mediante las consideraciones siguientes.

Los diversos valores obtenidos de la fórmula (14) forman una progresión geométrica, ya que la relación de dos consecutivos es constante

\[
\frac{R_{n+1}}{R_n} = \frac{R + r - (R_1 + R_2 + \ldots + R_n)}{R + r - (R_1 + R_2 + \ldots + R_{n-1})} = \frac{i}{I} = c.
\]

Por lo tanto, las diversas hélices se calcularán como términos de una progresión geométrica, que empieza por

\[
R_1 = (1 - c)(R + r)
\]

y cuya razón es

\[
c = \frac{i}{I}
\]

Para conocer el número de términos de la progresión, es decir, el número de hélices del reostato, volvamos á la igualdad

\[
c = \frac{R + r - (R_1 + R_2 + \ldots + R_n)}{R + r - (R_1 + R_2 + \ldots + R_{n-1})}
\]

Dando á \( n \) los valores 1, 2, 3, ..., \( h \) y multiplicando las \( h \) igualdades obtenidas, se tiene

\[
c^h \frac{R + r - (R_1 + R_2 + R_3 + \ldots + R_h)}{R + r} = \frac{r}{R + r}
\]

de donde

\[
h = \frac{\log \left( \frac{r}{R + r} \right)}{\log c} \tag{15}.
\]

Como comprobación de todo lo anterior, calculemos la suma de los \( h \) términos de la progresión, que nos dará

\[
\text{Suma} = R_1 \frac{c^h - 1}{c - 1}.
\]

Substituyendo los valores de \( R_r \) y \( c_h \) resulta

\[
\text{Suma} = (1 - c)(R + r) \frac{\frac{r}{R + r} - 1}{c - 1} = R
\]

como debía suceder, puesto que \( R \) es la resistencia total del reostato.

El valor de \( h \), pocas veces resultará entero y cuando sea fraccionario, deberemos tomar el entero inmediato superior.

Podemos también evitar el cálculo de \( h \), calculando desde luego términos de la serie y tomando de ellos los precisos para alcanzar ó superar la suma \( R \).

Las últimas hélices son muy poco resistentes, por lo cual tendrá poca importancia el suprimir ó el añadir alguna al construir el reostato.

Si el número de bloques se fijase de antemano, atendiendo á circunstancias impuestas por la construcción, será preciso antes de admitirla, comprobar si la relación de intensidades puede ser peligrosa para el motor. Esto se comprueba mediante la fórmula establecida

\[
c^h = \frac{r}{R + r} \quad \text{o} \quad c = \frac{i}{I} = \sqrt{\frac{r}{R + r}}.
\]

Aplicación numérica.—Reostato para un motor shunt que funciona á 220 voltios y consume 22 amperios, siendo la resistencia de su inducido \( r = 0,02 \). Se consiente un máximo de intensidad, igual al doble de la normal, es decir, de 44 amperios.

La resistencia total del reostato será (12)

\[
R = \frac{220}{44} - 0,02 = 5 \text{ ohmios}.
\]
La Energía eléctrica (1909-02-25 00:00:00), página 4

La razón de la progresión (13)

\[
c = \frac{22}{44} = \frac{1}{2} \cdot R
\]

El número de hélices (15)

\[
h = \frac{\log \frac{0,02}{5 + 0,02}}{\log \frac{22}{44}} = 8.
\]

La primera hélice (14)

\[
R_1 = \left(1 - \frac{1}{2}\right)(5 + 0,02) = 2,56
\]

y las demás calculadas como términos de una progresión

\[
\begin{align*}
R_2 &= 1,28, & R_3 &= 0,64, & R_4 &= 0,32, \\
R_5 &= 0,16, & R_6 &= 0,08, & R_7 &= 0,04, \\
R_8 &= 0,02.
\end{align*}
\]

e) Reguladores de velocidad.

La velocidad de un motor shunt, viene dada por la fórmula

\[
v = \frac{V - ri}{N \Phi_{10}}
\]

Puede disminuirse esta velocidad aumentando la resistencia \( r \) del inducido; para lo cual introduciremos un reostato en este circuito, y puede aumentarse, disminuyendo el flujo \( \Phi \) mediante un reostato intercalado en el circuito inductor.

f) Reducción de velocidad.

Sea \( n \) la velocidad normal del motor y tratemos de reducirla sucesivamente á \( n_1, n_2, n_3, \ldots \).

En marcha normal, la intensidad de la corriente que circula por el inducido es

\[
i = \frac{V - e}{r},
\]

siendo \( e \) la fuerza contraelectromotriz del motor.

Llamemos \( k \) á la relación constante entre esta fuerza contraelectromotriz y el número \( n \) de revoluciones por segundo, esto es

\[
k = \frac{c}{n}
\]

y tendremos, en marcha normal

\[
i = \frac{V - kn}{r}.
\]

Para que la velocidad se reduzca á \( n_1, n_2, n_3, \ldots \), introduciremos en el circuito del inducido resistencias \( R_1, R_2, R_3, \ldots \) calculadas con la condición de que los amperios gastados en este circuito, sean los mismos que en marcha normal, esto es

\[
i = \frac{V - kn}{r} = \frac{V - kn_1}{r + R_1} = \frac{V - kn_2}{r + R_1 + R_2} = \ldots
\]

Substituyamos cada fracción por la diferencia, término á término, entre ella y la anterior y tendremos

\[
i = \frac{k(n - n_1)}{R_1} = \frac{k(n_1 - n_2)}{R_2} = \frac{k(n_2 - n_3)}{R_3} = \ldots
\]

de donde deduciremos

\[
R_1 = \frac{k}{i} (n - n_1), \quad R_2 = \frac{k}{i} (n_1 - n_2), \quad R_3 = \frac{k}{i} (n_2 - n_3) \ldots
\]

Si las reducciones de velocidad se desean de un modo uniforme, las resistencias componentes del reostato serán todas iguales.

Aplicación numérica.—Reostato para un motor cuya fuerza contraelectromotriz es de 450 voltios y marcha normalmente á 600 vueltas por minuto, ó sea 10 por segundo, gastando en su inducido 36 amperios.
La Energía eléctrica (1909-02-25 00:00:00), página 5

Se desea reducir la velocidad á 9,5, 9 y 8,5 vueltas por segundo.
La constante k será (16)

\[
k = \frac{e}{n} = \frac{35}{10} = 4,5
\]

y las resistencias (17)

\[
R_1 = R_2 = R_3 = \frac{45}{36} \times 0,5 = 0,62 \text{ ohmios}.
\]

g) Aumento de velocidad.

Propongámonos aumentar la velocidad \( n \) del motor hasta las velocidades \( n_1, n_2, n_3 \) ..... crecientes. Determinaremos las variaciones de flujo inductor, con la condición de mantener constante la fuerza contraelectromotriz, de manera que si para la velocidad \( n \) empleamos un flujo \( \Phi \) para la velocidad \( n_1 \), emplearemos un flujo \( \Phi_1 \) tal que

\[
nN\Phi = n_1 N\Phi_1
\]

o sea

\[
\frac{\Phi_1}{n} = \frac{\Phi}{n_1}
\]

Pero los flujos son directamente proporcionales á las intensidades en el inductor y estas son inversamente proporcionales á las resistencias, de manera que llamando \( d \) á la resistencia del inductor en derivación y \( R_1, R_2, R_3 \) ..... á las resistencias que deben intercalarse en este circuito para aumentar la velocidad, tendremos la proporcionalidad anterior substituida por la siguiente

\[
\frac{d}{n} = \frac{d + R_1}{n_1} = \frac{d + R_1 + R_2}{n_2} = ...
\]

Substituyamos cada fracción por la diferencia, término á término, entre ella y la anterior y tendremos

\[
\frac{d}{n} = \frac{R_1}{n_1 - n} = \frac{R_2}{n_2 - n_1} = \frac{R_3}{n_3 - n_2} ...
\]

de donde

\[
R_1 = \frac{d}{n} (n_1 - n), \quad R_2 = \frac{d}{n} (n_2 - n_1) ...
\] (18).

Si los incrementos de velocidad se descen de un modo uniforme, las resistencias componentes del reostato serán iguales

Aplicación numérica.—Reostato para el mismo motor del ejemplo anterior, con objeto de que la velocidad que normalmente es de 10 vueltas por segundo, llegue á ser de 10,5, 11 y 11,5. La resistencia de los inductores es \( d = 30 \) ohmios.

Las resistencias del reostato serán (18)

\[
R_1 = R_2 = R_3 = \frac{30}{10} \times 0,5 = 1,5 \text{ ohmios}.
\]

RICARDO CARO.
Profesor de la Escuela de Artes e Industrias de Tarrasa.

Continuará.

Congreso internacional de las aplicaciones de la Electricidad.
(Marsella 1908.)

(CONCLUSIÓN.)

Cuarta Sección.—ALUMBRADO Y APLICACIONES DOMÉSTICAS.—En la primera sesión del día 15 monsieur Laporte resume su informe respecto á las especificaciones y la fotometría de las lámparas eléctricas.

En la detenida discusión que se suscitó sobre tan importante asunto, el Presidente de la Sección Monsieur Fabry, hizo observar lo muy conveniente que sería hubiera acuerdo respecto al valor del patrón luminoso, toda vez que la palabra bujía tiene diferentes acepciones según los países.

M. Laporte hace observar que no hay, desde el punto de vista industrial, más que dos valores diferentes: la bujía Heimer y la bujía angloamericana ó decimal.
La Energía eléctrica (1909-04-25 00:00:00), página 1

La Energía Eléctrica.

REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES

SE PUBLICA LOS DÍAS 10 Y 25 DE CADA MES

SUMARIO
La electricidad y la aeronáutica (conclusión), por Eduardo Mier.—Alternadores del salto de Bolarque, por José García Benítez.—Alumbrado eléctrico de reserva para casos de interrupciones en las fábricas de electricidad de corriente alterna, por Alois Micka.—Congreso de unidades eléctricas en Londres, 1908 (conclusión), por José María de Madariaga.—Antonio Montenegro e Irisarri.—Crónica e información: Memorias de Sociedades.—Compañía anónima Mengemor.—Compañía Jerezana de Electricidad.—Sociedad de Electricidad del Mediodía.—Unión Eléctrica Vizcaína.—Cooperativa eléctrica.—Central Eléctrica del Ayuntamiento.—Sociedad de electricidad de Chamberí.—Instalación de motores.—Nuevo triunfo de las locomóviles alemanas.—La instrucción comercial del Ingeniero.—Contadores aprobados.—Fábrica de lámparas eléctricas.—Disolución de Sociedades.—Tranvías eléctricos de Gijón.—Verificadores de contadores.—Concursos.—Escuela de Ingenieros Industriales de Bilbao.—Telegrafia sin hilos.—Catálogos recibidos.—Transporte del correo por tranvías.—Sus ventajas e inconvenientes.—Aisladores de alto voltaje.—Libros y Revistas.—Guía del capitalista.—Ofertas y demandas.

La electricidad y la aeronáutica

(CONCLUSIÓN)

Examinado ya el brillante papel que la electricidad desempeñó en la aeronáutica, cabe pensar en el que le corresponde, tanto en el presente como en el porvenir.

Para juzgar, en este caso concreto, de los actuales tiempos hay elementos suficientes; para predecir lo que en los venideros pueda ocurrir, no los hay, porque nadie puede soñar siquiera en los adelantos y las sorpresas que la electricidad reserva. Sin embargo, corriendo la arriesgada aventura de profetizar en tan resbaladizas cuestiones, algo cabe decir, con algunas probabilidades de acierto, acerca de las futuras aplicaciones de la electricidad á la aeronáutica.

En ambos casos, ya se trate de los actuales tiempos ó de los venideros, conveniente es fijar las condiciones del problema aeronáutico, desde el especial punto de vista á que el presente trabajo se refiere, y como nada hay que más concrete y puntualice las ideas que el cálculo, á él habrá de recurrirse.

Para ello, si se designa por:
P... el peso total de que puede disponerse para la fuerza motriz en un aparato aeronáutico; por N... la potencia del motor, ó número de caballos á plena carga; por p... el peso de ese motor por cada uno de esos N caballos; por q...el peso de lo que el motor consume por cada caballo, comprendiendo en ese peso todo género de envases y accesorios; y por h...el número de horas que el aparato ha de marchar por los aires á su máxima velocidad propia v, es evidente que:

\[
P = Np + Nqh
\]

De esa igualdad inmediatamente se deduce la expresión:

\[
N = \frac{P}{p + qb}
\]

en la cual fórmula aparece ya la decisiva influencia de \( p, q \) y \( h \), es decir, del peso propio del motor, de lo que consume por caballo y de la duración del viaje á una velocidad dada.
La Energía eléctrica (1909-04-10 00:00:00), página 10



    NÚMERO DEL EXPERIMENTO
    1
    2

    Potencia al freno del eje de la contramarcha
    HP e.. 127,8
    100,7
    77,0

    Potencia efectiva de la semifija
    133,0
    104,8
    80,1

    Consumo de vapor por cab. ind. hora
    Kgs... 3,85
    3,73
    3,92

    Consumo de calor por idem id., referido á t° temperatura del agua de alimentación
    Calorías... 2791
    2689
    2639

    Consumo referido á 0° temperatura del agua de alimentación
    2984
    2872
    2945

    Consumo de vapor HP e hora
    Kgs... 4,04
    3,95
    4,26

    Consumo de carbón por idem id.
    0,494
    0,474
    0,506

    Grado útil térmico de la máquina de vapor
    % 21,2
    22,0
    21,2

    Idem de toda la instalación
    16,0
    17,3
    16,2

Es de notar el poco variable consumo de calor como promedio, 2950 calorías por caballo indicado hora, referido á la temperatura de 0° del agua de alimentación, para diferencias de carga de 60 por ciento. Este favorable resultado de la semifija se explica por que con carga creciente el recalentamiento producido aumenta y por ello se compensa la disminución del aprovechamiento del calor del vapor, ocasionada por la elevación de la presión de expansión final. La semifija compound experimenta.

Distribución del calor,
referida á la capacidad de trabajo teórica del vapor.

Fig. 6
La Energía eléctrica (1909-04-10 00:00:00), página 11

tada en el año 1904 tuvo un consumo medio de calor de 3480 calorías y la semifija tandem más pequeña otro semejante de 3430 calorías.

Las figs. 5 y 6 dan una representación muy clara del aprovechamiento del calor del vapor alcanzado efectivamente en los anteriores experimentos con semifijas Wolf de vapor recalentado, en comparación con el aprovechamiento teóricamente posible.

Primeraente, la fig. 5 muestra la cuantía relativa de las pérdidas de calor y de las pérdidas mecánicas en frente de la potencia efectiva, mientras que la fig. 6 da idea de la distribución del calor con referencia á las pérdidas parciales.

Debe observarse en la figura 6 que el mejor rendimiento referido á la potencia indicada, se obtiene á 76 por ciento con la potencia normal y una máxima temperatura del vapor de 329°. El desa-

Fig. 7.

rollo útil teórico del calor sólo se perjudica apreciablemente por la expansión incompleta, mientras que las demás pérdidas son tan reducidas que apenas parece alcanzable—y prácticamente sin importancia—disminuirlas más. Muy especialmente se debe hacer notar la importancia subordinada de las pérdidas de ambos cilindros por compresión en los canales de entrada y salida de la distribución y por cambios térmicos entre el vapor y la pared de los cilindros, dependientes de la construcción de los cilindros y de la distribución. Este hecho es una clara prueba justificativa de que las construcciones de distribución modificadas, sustituyendo la sencilla distribución por corredera, no pueden alcanzar mejora económica en la máquina semifija.

El consumo de vapor extraordinariamente favorable de la semifija con diferentes cargas, comprobado en los experimentos anteriormente descritos representa un progreso tanto más importante en la economía del vapor cuanto que fué alcanzado bajo condiciones de servicio completamente normales y con los medios de construcción comprobados durante diez años en la construcción de semifijas, no habiéndose tenido ni con la caldera ni con la máquina un cuidado superior al servicio y vigilancia corrientes. La atención del personal de servicio de la semifija hubo de limitarse sólo al mantenimiento de la potencia uniforme al freno y á la alimentación uniforme del fuego, es decir, á dos
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Experiencias con una sem fija de vapor recalentado de R. Wolf
Por el Profesor Gutermuth y su ayudante Watzinger.

Las experiencias practicadas durante el tiempo comprendido entre el 3 y el 21 de Marzo del corriente año con la semifija tandem de vapor recalentado de la casa R. Wolf en su fábrica de Magdeburg-Buckar (Alemania), dieron por resultado un consumo muy reducido de combustible y de vapor, comparando ventajosamente con las mejores instalaciones de máquinas de vapor. Los resultados merecen hacer una minuciosa anotación, desde los puntos de vista científico y práctico:

El siguiente informe contendrá solamente los resultados más importantes, pues una reconstitución detallada de las fases de la prueba y de las experiencias termotécnicas en relación con el examen del recalentamiento intermedio, sería más propio de un trabajo de investigación.

En el año 1904 construyó la casa Wolf una semifija tandem compound de 40 HP con doble recalentamiento, cuyos resultados de prueba indicaron que el camino abierto con la introducción del recalentamiento intermedio por los gases de humo, aumentaría la economía de vapor de las semifijas. La construcción de las nuevas semifijas (véanse figs. 1 y 2) se diferencia de estas semifijas tandem anteriormente citadas, en los siguientes puntos: ambos recalentadores no están dispuestos comunicadamente sino el uno detrás del otro en el ejercicio haz de tubos de humo, para conseguir una limpieza fácil y