Autoexcitación y característica externa del generador de CC

¿Dónde se asienta la tensión y cuándo no llega a cebar?

Una pequeña tensión del magnetismo remanente impulsa corriente de campo, que aumenta el flujo, que sube más la tensión. Esta realimentación se asienta donde la curva de magnetización corta la recta de resistencia (V = Rf·If). Sube el deslizador de resistencia. ¿Pasada qué pendiente desaparece la intersección y la tensión no se ceba?

La semilla es el magnetismo remanente

El núcleo polar conserva un flujo remanente, huella de haber sido magnetizado. Al girar el generador, ese flujo remanente induce una pequeña tensión residual en el inducido. Si el campo en derivación está conectado a través del inducido, esa tensión impulsa una pequeña corriente de campo que aumenta el flujo y sube más la tensión. Es una realimentación positiva que se eleva sola, sin fuente externa. La conexión del campo debe reforzar el flujo remanente; invertida, la tensión se desploma.

Donde se detiene la realimentación, la resistencia crítica

Al subir la tensión sube también la corriente de campo, pero al saturarse el núcleo la curva se dobla y la tensión deja de crecer en proporción. La recta V = Rf·If, en cambio, es recta. La realimentación se detiene en su intersección. Subir la resistencia empina la recta y baja la intersección por debajo del codo; cuando la recta supera la pendiente inicial de la curva, la única intersección es el punto remanente y la tensión no se ceba. Esa pendiente límite es la resistencia de campo crítica.

Bajo carga: la característica externa por excitación

Bajo carga la tensión de bornes es Vt = E - IaRa, cayendo por la caída resistiva del inducido y la reacción de inducido. La máquina de excitación separada, con su campo aparte, decae solo un poco por esos dos. La derivación decae más, pues una tensión que baja recorta también su corriente de campo autoexcitada y debilita el flujo. La serie, cuya corriente de carga es su campo, sube al principio y luego se dobla por saturación y reacción. La compuesta añade una rama serie para rellenar la caída de la derivación, ajustada para quedar casi plana (compuesta plana) o subir algo (sobrecompuesta) con la carga.

De vuelta a la primera pantalla

La tensión no se cebó cuando la recta de resistencia era más empinada que la pendiente inicial de la curva, así que se encontraban solo en el punto remanente. El magnetismo remanente siembra una realimentación positiva, pero esta se detiene en la intersección de la curva doblada por saturación y la recta de resistencia. Solo cuando la resistencia está por debajo de la crítica la intersección queda alta sobre el codo y la tensión se ceba. La tensión así formada cambia bajo carga como Vt = E - IaRa: poco en excitación separada, más en derivación, y con sus formas propias en serie y compuesta. La tensión de un generador, tanto cebarla como sostenerla bajo carga, se lee sobre la curva de magnetización.

Con esto se cierra la máquina de CC. El colector vuelve CA en CC (B1), la reacción de inducido desplaza el eje neutro (B2), la FCEM fija la velocidad y el par de un motor (B3) y la autoexcitación ceba la tensión de un generador (B4): todo una sola máquina girando sobre un único circuito magnético. El grupo C es la máquina de inducción, que crea la rotación misma a partir de un campo magnético. Empieza por cómo la corriente trifásica teje un campo magnético giratorio.