Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Como sabemos “La energía no se puede crear ni destruir, solo se puede transferir de una forma a otra”. En la máquina de CC, la energía mecánica se convierte en energía eléctrica. Durante este proceso, la potencia de entrada total no se transforma en potencia de salida. Una parte de la energía de entrada se desperdicia de diversas formas. La forma de esta pérdida puede variar de una máquina a otra. Estas pérdidas dan lugar al aumento de temperatura de la máquina y reducen la eficiencia de la máquina. En DC Machine , existen en general cuatro categorías principales de pérdida de energía.
Indice de contenidos
Pérdidas de cobre o pérdidas eléctricas en la máquina de CC o pérdida de bobinado
Las pérdidas de cobre son las pérdidas del devanado que tienen lugar durante la corriente que fluye a través del devanado. Estas pérdidas se producen debido a la resistencia en el devanado. En una máquina de CC, solo hay dos devanados, el inducido y el devanado de campo.
Así, las pérdidas de cobre se clasifican en tres partes; pérdida de inducido, pérdida de bobinado de campo y pérdida de resistencia por contacto de las escobillas. Las pérdidas de cobre son proporcionales al cuadrado de la corriente que fluye a través del devanado.
Pérdida de cobre de la armadura en la máquina de CC
Pérdida de cobre del inducido = I a 2 R a
Donde, I a es la corriente del inducido y R a es la resistencia del inducido.
Estas pérdidas representan aproximadamente el 30% de las pérdidas totales a plena carga.
Pérdida de cobre de bobinado de campo en máquina de CC
Pérdida de cobre del devanado de campo = I f 2 R f
Donde, I f es la corriente de campo y R f es la resistencia de campo.
Estas pérdidas rondan el 25% teóricamente, pero prácticamente son constantes.
Pérdida de resistencia por contacto del cepillo en la máquina de CC
La pérdida de contacto de la escobilla se atribuye a la resistencia entre la superficie de la escobilla y el conmutador. No es una pérdida que pueda calcularse por separado, ya que forma parte de las pérdidas variables. Generalmente, contribuye a ambos tipos de pérdidas de cobre. Entonces, son factores en el cálculo de las pérdidas anteriores.
Pérdidas de núcleo o pérdidas de hierro en máquinas de CC o pérdidas magnéticas
Como el núcleo de hierro de la armadura gira en un campo magnético , se producen algunas pérdidas en el núcleo que se denominan pérdidas del núcleo. Normalmente, las máquinas funcionan a velocidad constante, por lo que estas pérdidas son casi constantes. Estas pérdidas se clasifican en dos formas; Pérdida por histéresis y pérdida por corrientes de Foucault .
Pérdida de histéresis en máquina de CC
Las pérdidas por histéresis ocurren en el devanado del inducido debido a la inversión de la magnetización del núcleo. Cuando el núcleo de la armadura se expone al campo magnético, sufre una rotación completa de inversión magnética. La parte de la armadura que está debajo del polo S, después de completar la media revolución eléctrica, la misma pieza estará debajo del polo N, y las líneas magnéticas se invierten para invertir el magnetismo dentro del núcleo. El proceso constante de inversión magnética en la armadura consume cierta cantidad de energía que se llama pérdida por histéresis. El porcentaje de pérdida depende de la calidad y el volumen del hierro.
La frecuencia de la inversión magnética
Donde,
P = Número de polos
N = Velocidad en rpm
Fórmula Steinmetz
La fórmula de Steinmetz es para el cálculo de la pérdida por histéresis. 
Donde,
η = coeficiente de histéresis de Steinmetz
B max = Densidad de flujo máxima en el devanado del inducido
F = Frecuencia de las inversiones magnéticas
V = Volumen del inducido en m 3 .
Pérdida por corrientes de Foucault en la máquina de CC
De acuerdo con la ley de inducción electromagnética de Faraday , cuando un núcleo de hierro gira en el campo magnético , también se induce una fem en el núcleo. De manera similar, cuando la armadura gira en el campo magnético, la pequeña cantidad de fem inducida en el núcleo permite el flujo de carga en el cuerpo debido a la conductividad del núcleo. Esta corriente es inútil para la máquina. Esta pérdida de corriente se llama corriente parásita. Esta pérdida es casi constante para las máquinas de CC. Podría minimizarse seleccionando el núcleo laminado.
Pérdidas mecánicas en la máquina de CC
Las pérdidas asociadas con la fricción mecánica de la máquina se denominan pérdidas mecánicas. Estas pérdidas ocurren debido a la fricción en las partes móviles de la máquina como cojinetes, cepillos, etc., y las pérdidas por efecto del viento ocurren debido al aire dentro de la bobina giratoria de la máquina. Estas pérdidas suelen ser muy pequeñas, alrededor del 15% de la pérdida a plena carga.
Pérdidas de carga parásitas en la máquina de CC
Hay algunas pérdidas más aparte de las pérdidas que se han discutido anteriormente. Estas pérdidas se denominan pérdidas por carga parásita. Estas pérdidas diversas se deben a la corriente de cortocircuito en la bobina que experimenta la conmutación, la distorsión del flujo debido a la armadura y muchas más pérdidas que son difíciles de encontrar. Estas pérdidas son difíciles de determinar. Sin embargo, se toman como el 1% de la potencia de salida total de la carga.
