reforzador

Un reforzador es una máquina compuesta que consta de un motor de corriente continua acoplado mecánicamente a un generador de corriente continua en el mismo eje. El motor toma energía de la línea de suministro entrante y el generador entrega energía al circuito de carga. La salida de voltaje del generador se puede ajustar independientemente del voltaje de suministro, lo que hace que el reforzador sea útil para mantener un voltaje constante en el equipo a pesar de las fluctuaciones en la línea entrante o los cambios en la corriente de carga.

El motor y el generador suelen estar bobinados como máquinas separadas, pero comparten un bastidor y un eje giratorio comunes. El motor normalmente funciona a velocidad constante, a menudo sincronizado con la frecuencia de la línea de CA a través de un accionamiento de motor síncrono o de inducción. El devanado de campo del generador es controlado por un regulador de voltaje que detecta el voltaje de carga y ajusta la corriente de campo para compensar la caída de voltaje. Esta corrección de circuito cerrado mantiene el voltaje de salida dentro de una banda estrecha, típicamente entre el 2 y el 5 por ciento del punto de ajuste.

Aplicación y variantes

Los reforzadores se encuentran comúnmente en sistemas de distribución de energía de CC donde la regulación de voltaje a distancia es crítica: plantas de galvanoplastia, accionamientos de motores de CC, equipos de conmutación de telecomunicaciones y suministros de tracción ferroviaria. Los tamaños varían desde unidades de fracción de caballo de fuerza que manejan unos pocos amperios hasta grandes máquinas industriales con una potencia nominal de cientos de kilovatios. Algunos diseños utilizan un campo de generador de imán permanente para una respuesta más rápida, mientras que otros emplean detección electrónica de voltaje y reóstatos de campo automáticos para un control preciso.

El reforzador se ha vuelto menos común desde mediados del siglo XX, desplazado por reguladores de voltaje de estado sólido y fuentes de alimentación basadas en tiristores que no requieren piezas móviles. Sin embargo, los reforzadores permanecen en servicio en instalaciones más antiguas y en aplicaciones que requieren alta capacidad de corriente, robustez y ausencia de fallas electrónicas. El término a veces se aplica libremente a cualquier conjunto motor-generador regulador de voltaje, y ocasionalmente a reguladores de CC de estado sólido, aunque ese uso es técnicamente impreciso.

Los modos de falla comunes incluyen el desgaste de los cojinetes por la rotación continua, el picado del conmutador por transitorios de carga y la pérdida de regulación de voltaje si el devanado de campo del generador desarrolla cortocircuitos. El mantenimiento requiere el reemplazo periódico de las escobillas y la limpieza del conmutador. La eficiencia de un reforzador es típicamente del 75 al 85 por ciento, con pérdidas compartidas entre la fricción del motor, la resistencia del cobre y el calentamiento del núcleo.