La Gaceta industrial (1886-06-25 00:00:00), página 4

3.a Las bobinas están enrolladas sobre polos separados los unos de los otros, y dispuestos sobre una circunferencia, sistema Lontin.

Una observación general, de una gran importancia práctica, hay que hacer desde luego respecto a la disposición y colocación de las escobillas. Teóricamente los dos polos que se forman en el anillo de hierro dulce de la armadura, parece que debieran estar situados exactamente sobre la línea recta que pasa por los ejes de los dos polos inductores; pero en la práctica no sucede así, puesto que en el movimiento de rotación de la máquina la línea de los polos del anillo inducido se encuentra colocada hacia adelante de una cierta distancia angular. Ahora bien; la línea neutra sobre la que deben encontrarse las escobillas, es evidentemente perpendicular a la línea de los polos del anillo inducido; de manera que la línea de las escobillas debe, en la práctica, ser llevada hacia adelante a la misma distancia angular á que se lleva también la línea de los polos.

¿Cómo se explica el desplazamiento real de la línea de los polos con relación á la posición que teóricamente debiera ocupar? M. Marcel Deprez resuelve esta cuestión, haciendo observar que el anillo de la armadura no está sometido únicamente á la acción de los polos inductores, sino que sufre además la reacción de la corriente que recorre el hilo inducido. Si esta reacción fuera única, transformaría las partes superior e inferior del anillo en dos imanes, cuyos polos coincidirían encontrándose colocados en las dos extremidades del diámetro perpendicular al que pasa por los polos inductores.

De estas dos influencias contrarias y desiguales, ejercidas sobre el anillo inducido, resulta una imantación intermedia, y la línea real de los polos es llevada delante de la posición que habría ocupado, si no hubiera intervenido la reacción de la corriente del hilo inducido.

En la misma proporción se adelanta, como se ha dicho, la línea de las escobillas, de manera que una cierta posición de las escobillas corresponda, en una máquina dinamo-eléctrica, á un sentido de rotación determinado, puesto que, si se la hiciera girar en sentido inverso, el ángulo de avance adoptado se transformaría en ángulo de retraso. La acción de la corriente inducida sobre el núcleo ó alma de la armadura es tanto más energética cuanto más intensa es dicha corriente; es decir, que de la energía de la corriente inducida depende el avance angular que hay que dar á la línea de las escobillas.

Esto es lo que ha llevado á los constructores de máquinas dinamo-eléctricas á adoptar escobillas de colocación variable, con arreglo á la importancia de las variaciones de la corriente á producir.

Los dos puntos del colector, colocados en la zona neutra á que corresponden las escobillas, son los que presentan mayores diferencias de potencial. En efecto, las dos semi-circunferencias superior e inferior del anillo inducido están recorridas por corrientes de sentido contrario que van á reunirse en las escobillas; y estas mismas corrientes pasan por las diversas láminas u hojas del colector. Cada bobina de la armadura añade su propia fuerza electro-motriz á presión eléctrica á la de la corriente que la atraviesa; de manera que si se mide con un voltímetro la diferencia de potencial entre la escobilla negativa y las láminas sucesivas del colector, se verá que esta diferencia aumenta de una manera regular, y llega á su régimen en la escobilla positiva.

Continuando las experiencias con el voltímetro, se encuentra además que el aumento de potencial entre dos láminas consecutivas del colector no es la misma para todas las láminas, sino que, por el contrario, es muy débil en la proximidad de las dos escobillas, y alcanza su máximo á unos 90° de éstas, es decir, en la parte del colector que comunica con las bobinas colocadas en frente de los polos del anillo.

Vamos á examinar ahora cuáles son, en las máquinas eléctricas, las causas de pérdida de energía.

Existen, en primer lugar, las corrientes Foucault, que toman su origen en el núcleo ó alma de los electro-imanes inductores y de las armaduras, según antes hemos tenido ocasión de examinar. Otra causa de pérdida es inherente á la construcción de las armaduras. Como los extremos de cada bobina inducida van á parar á dos láminas sucesivas del colector, y las escobillas tocan muchas láminas á la vez á fin de evitar toda interrupción de corriente, resulta que los dos extremos de cada bobina, cuando pasan á la zona neutra, están reunidos por la escobilla metálica, y que esta bobina se encuentra cerrada sobre ella misma en un corto circuito. En el momento de producirse el cierre, la bobina es recorrida por la corriente de la máquina y, por consiguiente, hay descarga ó pérdida de energía.

Este efecto resulta, afortunadamente, atenuado por la circunstancia de que en la proximidad de la zona neutra la diferencia de potencial entre dos láminas sucesivas del colector es bastante débil, y todavía esta pérdida resulta más pequeña para las grandes máquinas eléctricas, en las cuales el anillo está más fraccionado que en las pequeñas.

La elevación apreciable de temperatura que sufren las masas de hierro sucesivamente imantadas y desimantadas, absorbe también una cierta cantidad de energía eléctrica que se convierte en calor.

El rendimiento eléctrico de una máquina es la relación que existe entre el trabajo mecánico que absorbe y la energía eléctrica total producida. Esta relación no puede llegar nunca á la unidad, en razón de las causas de pérdidas de que acabamos de hablar, y á consecuencia también de los frotamientos y resistencias pasivas.

Para determinar el rendimiento, se mide el trabajo mecánico por medio de un dinamómetro de trasmisión.

La energía eléctrica producida es el cociente \( \frac{EJ}{G} \).

E. Fuerza electro-motriz de la máquina.
J. Intensidad de la corriente.
G = 9,81. Aceleración debida á la gravedad.
Teniendo en cuenta ahora que \( E = ES + JR \):
ES. Diferencia de potencial en los tornillos polos de la máquina.
R. Resistencia interior de la máquina.
JR es la parte de la fuerza electro-motriz absorbida por las resistencias del inducido y del inductor.

En la mayor parte de las máquinas eléctricas bien construidas, el rendimiento eléctrico alcanza y hasta llega á exceder de 90 por 100, pudiendo considerarse el 85 por 100 como mínimo.

Estos números demuestran que las investigaciones y trabajos de los inventores para aumentar todavía el rendimiento de las máquinas eléctricas, no ofrecen realmente un gran interés práctico para la industria, pues las máquinas Gramme, Siemens y otros sistemas conocidos responden perfectamente en este punto á todas las necesidades.

En una máquina generadora de electricidad, que envía su corriente á un circuito exterior, la cantidad de energía eléctrica disponible en dicho circuito es igual á la diferencia entre la energía total suministrada y la fracción que se trans-