SISTEMAS ELECTRICOS EDITORIAL-NUEVA ESPARTA
EDICION N°2 – ENERO 2017
Contenido Generadores de corriente directa. Acumuladores ,baterías y pilas. Fuentes dependiente e independientes. Fuentes reales o ideales. Métodos de cálculo de la asociación de las baterías en serie, paralelo y en serie-paralelo. Proceso de carga y descarga de un acumulador.
Generadores de corriente directa
Produce corriente libre de rizo y un voltaje fijo de manera muy precisa a cualquier valor deseado desde cero hasta el valor máximo nominal; esta es en realidad una corriente eléctrica de cd que permite la mejor conmutación posible en el motor, porque carece de las formas de ondas bruscas de energía de cd de los rectificadores. El generador tiene una respuesta excelente y es particularmente apropiado para el control preciso de salida por reguladores de retro-alimentación de control, además de estar bien adaptado para producir corriente de excitación de respuesta y controlada en forma precisa tanto para maquinas de ca como de cd.
Acumuladores, baterías y pilas El acumulador es un aparato capaz de retener cierta cantidad de energía en su interior, se suministra de forma externa para emplearla cuando se necesite. Una batería está formada por varios acumuladores, y puede ser ácida o calina en función de la naturaleza del electrolito, la cual es posible recargarse. Las pilas son generadores de electricidad basados en procesos químicos normalmente no reversibles, o acumuladores de energía eléctrica no recargables (aunque actualmente las hay recargables),
Fuentes dependientes Las fuentes dependientes modelan la situación en la cual la tensión o la corriente de un elemento de circuito es proporcional a la tensión o a la corriente de otro elemento de circuito. Son usadas para modelar dispositivos electrónicos tales como transistores y amplificadores. Tiene 4 tipos: *Fuente de tensión controlada por la tensión. *Fuente de corriente controlada por la corriente. *Fuente de tensión controlada por la corriente. *Fuente de corriente controlada por la tensión.
Fuentes independientes Son los elementos que introducen energía en los circuitos. Tal aportación es el resultado de la transformación de otras formas energéticas. Por simplicidad, se empieza por el estudio de fuentes de energía continuas, entendiendo por tales las que crean tensiones o corrientes constantes. Tiene dos tipos: *Fuentes de corriente. *Fuentes de tensión.
Fuente real Utiliza una resistencia alta como resistencia de carga, parte de la corriente ira en la resistencia interna, esta tendrá a su vez su respectiva potencia.
Fuente ideal Debe tener una fuente de tensión muy elevada, y una resistencia interna, conectada en paralelo, muy elevada (casi infinito). Con esto lograremos conseguir una fuente de corriente que no varié según la resistencia de carga
Calculo de la asociación de baterías en serie La conexión en serie de dos baterías iguales permite obtener una salida doble de la tensión nominal de baterías individuales, manteniendo la misma capacidad. Hay dos 200 Ah 12V conectados en serie,vamos a tener un valor de tensión de salida de 24V y una capacidad de 200Ah sin cambios. En las turbinas eólicas y paneles fotovoltaicos, mayor es la tensión de corriente continua para cargar las baterias, y la mas pequeña son las perdidas de energía a lo largo de los cables.
Calculo de la asociación de baterías en paralelo La conexión en paralelo de dos pilas iguales permite obtener una salida de dos veces la capacidad de las pilas individuales, manteniendo el mismo voltaje nominal. Donde hay dos 200Ah 12V conectadas en paralelo, vamos a tener una tensión de salida de 12V y una capacidad de 400Ah. La capacidad identifica la máxima cantidad de carga que puede almacenarse;cuanto mayor sea la capacidad, mayor sera la cantidad de carga que puede almacenarse (se mide en amperios por hora).
Calculo de la asociación de baterías en seri-paralelo La conexión en paralelo con la conexión en serie sera una duplicación de la tensión nominal, y la capacidad. Teniendo dos cuadras de 24V 200 Ah unidas en paralelo, formando así un total de 24 400 Ah. Es importante prestar atención a la polaridad, se usan cables de sección adecuadas y lo mas breve posible; cuanto menos sea la longitud de la conexiones, menor sera la resistencia que se forma en los cables para el paso de la corriente y por lo tanto menos sera la perdida de energía en el mismo.
Proceso de carga y descarga de una batería Durante la carga, tiene lugar la acción química que es exactamente opuesta a la de la descarga. Así la corriente en dirección opuesta al tiempo de descarga, pasa a través de la batería. Por esto el voltaje se aplica en exceso del voltaje de la batería o célula. El voltaje de la batería actúa en dirección opuesta al voltaje aplicado y por ello se llama F.E.M. Y cuando el suministro externo se desconecta y se conecta una resistencia a través del ánodo y cátodo entonces la corriente fluye a través de la resistencia, extrayendo energía eléctrica de la batería. Esto es la descarga. La dirección de corriente es opuesta a la dirección de corriente en el momento de la primera carga. Durante la descarga, las direcciones de los iones se invierten