Guia 3 Maq. Electricas II Joaquin Salinas Herrera

 

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FÍSICAS Y FORMALES ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA, MECÁNICA ELECTRICA Y MECATRÓNICA

Alumno: Salinas Herrera Joaquín Andrés Asignatura: Máquinas Eléctricas II - Prácca Docente: Ing. Chirinos Apaza Luis Adrián Grupo: 02 Tema: Guía 3 “Estructura e instalación de las máquinas de corriente connua”

  Arequipa - Perú 2021

 

6. DESARROLLO DEL INFORME 6.1 Objevos - Reconocer e identfcar los componenes de la máquina DC - Elaborar un circuio de arranque de una máquina DC utlizando conacores elecromecánicos - Reconocer y evaluar la resisencia del esaor y la resisencia de la armadura

6.2 Presentar un marco teórico Máquinas de corriente connua (CC) Las máquinas máquinas de corriene corriene contnua son generador generadores es que convieren convieren energía energía mecánica en mecánica  en energía elécrica de elécrica  de corriene contnua, y moores que convieren energía elécrica de corriene contnua en energía mecánica. La mayoría las máquinas de corriene contnua son semejanes a las máquinas de corriene alerna ya alerna ya que en su inerior tenen corrienes y volajes de corriene alerna. Las máquinas de corriene contnua tenen corriene contnua sólo en su circuio exerior debido a la exisencia de un mecanismo que conviere los volajes inernos de corriene alerna en volajes corriene contnua en los erminales. Ese mecanismo se llama colecor, y por ello las máquinas de corriene contnua se conocen ambién como máquinas con colecor Las máquinas de corriene contnua (CC o CD) tenen una gran imporancia hisórica debido a su empleo como generadores o dinamos siendo el primer procedimieno para producir energía elécrica a gran escala. La corriene contnua presena grandes venajas, enre las cuales esá su capacidad para ser almacenada de una orma relatvamene sencilla. Eso, juno a una serie de caracerístcas peculiares de los moores de corriene contnua, y de aplicaciones de procesos elecrolítcos, racción elécrica, enre oros, hacen que exisen diversas insalaciones que rabajan basándose en la corriene contnua.

 

Partes principales de una máquina de CC Estator Formado por una corona de maerial erromagnétco denominada culaa o yugo en cuyo inerior, regularmene disribuidos y en número par, van dispuesos unos salienes radiales con una expansión en su exremo, denominados polos, sujeos por ornillos a la culaa. Rodeando los polos, se hallan unas bobinas de hilo,magnétco inducor o pletna  inducor de cobre aislado, cobre aislado, cuya misión es, misión  es, al ser alimenadas alimena das por corriene corriene contnua, crear el campo magnétco de la máquina, el cual presenará alernatvamene polaridades nore y sur.

Rotor Formado por una columna de maerial erromagnétco, a base de chapas de hierro, aisladas unas de las oras por una capa de barniz o de óxido. La corona de chapa magnétca presena en su superfcie exern ex ernaa un ranura ranurado do donde donde se aloja aloja el devana devanado do induc inducido ido de la máquin máquina. a. Ese Ese devan devanado ado esá esá constuido por bobinas de hilo o de pletna de cobre convenienemene aislados, cerrado sobre sí  mismo al conecar el fnal de la últma bobina con el principio de la primera.

 

Colector Constuido esencialmene por piezas planas de cobre duro de sección rapezoidal, llamadas delgas delgas,, separadas y aisladas unas de oras por delgadas láminas de mica, ormando el conjuno un ubo cilíndrico aprisionado ueremene. El colecor tene anas delgas como bobinas posee el devanado inducido de la máquina.

Escobillas Dispuesas en los poraescobillas, de bronce o laón, que retenen las escobillas que esablecerán el enlace elécrico enre las delgas y el colecor y el circuio de corriene contnua exerior.

 

6.3 Presentar y explicar los resultados obtenidos según procedimiento propuesto Reconocimiento de las partes de la máquina de CC

1. Culaa o carcasa 2. Núcleo Polar 3. Zapaa polar 4. Polo auxiliar 5. Polo auxiliar 6. Inducido o armadura 7. Devanado del inducido 8. Devanado de exciación o campo 9. Devanado de los polos auxiliares 10. Colecor o delgas 11. Escobilla 12. Escobilla 13. Pies de la máquina

 

 

Reconocimiento de los terminales

El conjuno de bobinas que se encuenran en el esaor se represenan sus erminales con la lera F, se les conoce como bobinas de campo. F = enrada de la bobina (erminal positvo) FF = salida de la bobina (erminal negatvo)

FF

F

Por oro lado, el roor o armadura se represenan sus erminales con la lera A. A = enrada (erminal positvo) AA = salida erminal negatvo)

A

AA Podemos ver en el ablero los erminales descrios aneriormene, ano para las bobinas de campo como de armadura, en el caso de las máquinas de cc esos erminales se encuenran en una caja de erminales llamada bornera.

 

 

Idenfcación de las bobinas de campo y armadura

Para reconocer en la caja de erminales cual es la bobina de campo y cuál es la bobina de armadura debemos de emplear un mulmero, el cual se coloca en la escala de ohms más sensible. Luego se coge al azar uno de los erminales de la máquina y se coneca al insrumeno, luego con el erminal sobrane del insrumeno se va ocando de orma alernatva los oros erminales que no esán conecados. Si en el display sale una resisencia muy pequeña, el insrumeno emitrá un sonido y el circuio se cerrará, lo que nos indica que es una bobina; de lo conrario si la resisencia tene un gran valor aparecerá en el display “OL”, que nos indica que el circuio esá abiero.

 

Circuito de ensamble

Al ser circuios paralelos el volaje es el mismo, sin embargo, las corrienes van a ser dierenes. Lo que se quiere es que la mayor corriene pase por Ia, enonces la disposición de las resisencias debe ser que la resisencia de 3-4 debe ser menor que la resisencia de 1-2.

 

 

Verifcación de la resistencia de aislamiento

Para realizar esa acción se coge el megóhmero y uno de los erminales se coneca a uno de los bornes de la caja (F, por ejemplo) y oro erminal se coneca a la carcasa de la máquina buscando que se cierre el circuio e identfcando posibles corrienes de uga, en oras palabras, calculamos su resisencia de aislamieno de las bobinas insaladas en el campo. Luego para calcular la resisencia de aislamieno de la armadura se coneca un erminal a la armadura y oro al erminal A, se aplica el volaje de prueba y calculamos el valor.

Circuito de uerza y circuito de control

Al rab rabaj ajar ar en cc la ba barr rraa po posi sitv tvaa se cone conec caa al erminal 1, sale por 2 y llega al erminal del moor. La barra negatva se coneca a 5, sale por 6 y llega al erminal 2 del moor. Cuando se rabaja en cc siempre se rabaja con los exremos. Al accionar manualmene el conacor, se cierra el circuio y el moor rabaja. Noa: El ruido que haga la máquina en uncionamieno uncionamien o debe ser uniorme, si es que no es así 

CKT- F

eso es señal de que hay un also conaco, el cuál debe revisarse subsanarlo.

 

Las boon boonera erass o pulsad pulsadore oress tenen tenen el rabajo rabajo de accionar el circuio. Al presionar el pulsador 13-14 se cierra el circuio de conrol, la bobina se actva y actva los conacos principales del circuio de uerza con lo que el moor empieza a uncionar.

CKT- C

 

Medición de la corriente de arranque y vacío

Conecamos un amperímero analógico al circuio, al energizar el circuio la aguja se desplaza hasa un valor máximo y luego regresa, ese desplazamieno se llama corriene de arranque, la cual se medirá para el procedimieno. La posición fnal de la aguja seria la corriene de operación normal. Siempre la corriene durane el arranque de cualquier máquina roatva es mayor que la corriene de operación normal. En ese caso al no ener carga nuesra máquina se denomina corriene de vació a la corriene de operación normal.

6.4 Desarrollo del cuesonario 6.4.1. Defna la unción de cada componente ubicado en el motor ensayado Rotor: E je que sopora un juego de bobinas bobinas arrolladas sobre un núcl núcleo eo magnétco; que gira denro de un campo magnétco creado bien por un imán o por el paso de un juego de bobinas, Estator: Es la pare fja del moor o maquina responsable del esablecimieno del campo magnétco de Estator: Es exciación. Entrehierro: Es el espacio siuado enre el esaor y el roor, es por donde el ujo magnétco pasa de Entrehierro: Es uno a oro. Escobilla: Piezas conducoras mealogratcas resisenes al rozamieno que esando fjas roan con el Escobilla: Piezas colecor móvil conecando el inducido con el exerior, al tempo que provoca la conmuación para que rabaje con corriene contnua.

 

Colector:  Encargado de la conversión mecánica de la corriene alerna inducida en las bobinas en Colector:  corriene contnua de salida. Polos auxiliares: los auxiliares: los salienes siuados enre los polos principales. cuyo arrollamieno esá conecado en serie con el inducido de orma que al crear un campo conrario al de reacción del inducido evia sus problemas y provoca una buena conmuación sin chispas. Inducido: Inducido: Devanado siuado en las ranurasydel roor y mecánicas. que, por la inuencia del campo elécrico, es objeo de Devanado uerzas elecromorices inducidas de uerzas 6.4.2. Describa ¿por qué las dierencias de valores resisvos entre las bobinas del estator y las bobinas del rotor? La dierencia de los valores resistvos enre las bobinas del esaor y las del roor que dan cuando la corriene corriene que ingresa por el erminal positvo, se divid dividee en dos ujos de corriene , que son una rayecoria del elemeno móvil ,roor, que genera el orque y la ora es la rayecoria del elemeno fjo , campo o orque genera el ujo de inducción; por lo que el propósio general es generar el orque orque la corrien corrienee en el elemen elemeno o móvil móvil tene tene que ser mayor, mayor, por lo ano posee posee una resisencia menor a relación del elemeno fjo que produce el  ujo, ese ujo ujo es ne nece cesa sari rio o para producir la conversión de energía elecromecánica pero necesia menor corriene por lo que su resisencias es mayor. 6.4.3. Describa las ventajas y desventajas de la ulización de máquinas de Corriente Connua en aplicaciones industriales Ventajas     

     

Se pueden alimenar con energía almacenada en baerías o mediane energía oovolaica. La regulación de la velocidad es sencilla y más económica que en los moores de corriene alerna Trabajan con ensión no peligrosa en el caso de los de 24/12Vdc Pueden rabajar a bajas velocidades. El par de giro (momeno orsor) de arranque es más alo y varía de orma lineal con la velocidad, además ese par de giro es proporcional a la inensidad ya que, a mayor inensidad, mayor ujo magnétco. Amplio rango de variación de velocidad Baja relación peso / poencia Ala efciencia Ala capacidad a cargas dinámicas Ala resisencia a vibraciones Óptma calidad de conmuación

Desventajas 

La consrucción es más cososa El momeno orsor es más esable en unción de la velocidad por debajo de la velocidad nominal en moores de corriene alerna.



Si energía proviene de ladered esándar de corriene alerna, para uncionar necesiará una uene delaalimenación que pase alerna a contnua.



 

  

El volaje de rabajo es bajo por lo que para la misma poencia que en alerna, necesian cableado más grueso. Manenimieno contnuo de algunas piezas Deben ser máquinas de gran magniud si se buscan poencias elevad elevadas as

6.4.4. De acuerdo al Código Eléctrico Nacional elabore el diagrama de representación del motor ensayado, y los circuitos de uerza y control correspondiente. correspondiente. Circuito de ensamble

Circuito de uerza

 

Circuito de control

6.4.5. Defna los conceptos de resistencia de aislamiento y resistencia interna en el motor ensayado. Resistencia Resisten cia de aislamient aislamiento: o: Es la oposición o difculad que presena un aislamieno (o elemeno) al paso de la corriene direca cuando se aplica un volaje o ensión. La unidad de medida es el Megaohms y al insrumeno utlizado para realizar la prueba es un probador de resisencia de aislamieno, llamado generalmene Megger. En las pruebas de resisencia de aislamieno utlizamos una ensión ala de CC con la fnalidad de volver más evidene la corriene de uga. Resistencia interna: Es la que reduce la ensión en los erminales del moor y de esa orma disminuir la corriene de arranque. Esa es necesaria, porque la resisencia propia de la armadura del moor es muy baja. Cuando se aplica la ensión por primera vez, circulará una corriene excesiva.

6.6 Bibliograa [1] Corder Cordero. o. I. (2012) (2012).. monogr monografa afas.c s.com. om. “Cons “Constu tució ción n de un unaa máquin máquinaa DC”. DC”. Recupe Recuperad rado o de: hps://www.monografas.com/traba jos91/constucion-maquina-dc/constucio uina-dc/constucion-maquina-dc.shtml n-maquina-dc.shtml hps://www.monografas.com/trabajos91/constucion-maq [2] UNL. UNL. (2018). (2018). sli slides deshar hare. e.net net.. “Máqui “Máquinas nas de corrie corriente nte connu connua”. a”. En pd pd. . Recupe Recuperad rado o de: hps://es hps://es.slideshare.net/jorge .slideshare.net/jorgemunozv/maquinas-de-co munozv/maquinas-de-corriente-connua-cc rriente-connua-cc [3] Murill Murillo. o. A. (2012) (2012).. monogr monografa afas.c s.com. om. “Máqui “Máquinas nas de corrie corriente nte conn connua” ua”.. Recupe Recuperad rado o de: hps://www.monografas.com/trabajos91/maquinas-de-corrie hps://www.monografas.com/traba jos91/maquinas-de-corriente-connua/maquin nte-connua/maquinas-de-corrienteas-de-corrienteconnua.shtml#resumena [4] Zuendo. Zuendo. (2021). (2021). zuendo.c zuendo.com. om. “Q “Qué ué es un motor motor de cor corrie riente nte conn connua ua y que pos hay”. hay”. g/26_Motores-cc-ventajas-inconvenientes.h -inconvenientes.html tml Recuperado de: hps://www.zuendo.com/smartblo hps://www.zuendo.com/smartblog/26_Motores-cc-ventajas

 

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