Lab 4 de Maq 2

 

Universidad Nacional de San Agustín Facultad de Ingeniería de Producción y Servicios Escuela Profesional de Ingeniería Eléctrica

Curso:

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2 OPERACIÓN EN VACIO DEL MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA Y APLICACION DE LOS SISTEMAS DE CONTROL DE VELOCIDAD

Presentado por: Guerra Carita Mayra Alejandra

AREQUIPA - PERU

2019  

 

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2

 

LABORATORIO N° 4 OPERACIÓN EN VACIO DEL MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA Y APLICACION DE LOS SISTEMAS DE CONTROL DE VELOCIDAD 1.  OBJETIVO: Aplicar la tecnología estudiada para elaborar los esquemas de instalación de máquinas de corriente continua y realizar el montaje respectivo utilizando contactores cuyas bobinas de accionamientos se alimentan con tensión alterna.

2.  FUNDAMENTO TEORICO: Los motores electricos de corriente continua son el tema de base que se amplia en el siguiente trabajo, definiendose en el mismo los temas de mas relevancia para el caso de los motores electricos de corriente continua, como lo son: su definicion, los tipos que existen, su utilidad, distintas partes que componen, clasificacion por excitacion, la velocidad, la caja delos bornes y otros o tros mas. Esta maquina de corriente continua es una de las l as mas versatiles en la industria. Su facil control de posicion, par y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en aplicaciones de control y automatizacion automatizaci on de procesos. Pero con la llegada de la electronica su uso ha disminuido en gran medida, pues los motores de corriente alterna, del tipo asincrono, pueden ser controlados de igual forma a precios mas accesibles para el consumidor medio de la industria. A pesar de esto los motores de corriente continua se siguen utilizando utilizando en muchas aplicaciones de potencia (trenes y tranvias) o de precision (maquinas, micro motores, etc.)

FUNDAMENTOS DE OPERACIÓN DE LOS MOTORES ELÉCTRICOS DE C.C. En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo norte(N) y polo sur (S), que son las regiones donde se concentran las lineas de fuerza de un iman. Un motor para funcionar se vale de las fuerzas de atraccion y repulsion que existen entre los polos. pol os. De acuerdo con esto, todo motor tiene que estar formado con polos alternados entre el estator y el rotor, ya que los polos magneticos iguales se repelen, y

 

 

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polos magneticos diferentes se atraen, produciendo asi el movimiento de rotacion.

Un motor electrico opera primordia primordialmente lmente en base a dos principios: El de induccion, descubierto por Michael Faraday en 1831; que senala, que si un conductor se mueve a traves de un campo magnetico o esta situado en las l as proximida proximidades des de otro conductor por el que circu circula la una corriente de intensid intensidad ad variable, se induce una corriente electrica en el primer conductor. Y el principio que Andre Ampere observo en 1820, en el que establece: que si una corriente pasa a traves de un conductor situado en el interior de un campo magnetico, este ejerce una fuerza mecanica o f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre el conductor. El movimiento giratorio de los motores de C.C. se basa en el empuje derivado de la repulsion y atraccion entre polos polo s magneticos. Creando Creando campos constantes convenientemente orientados en estator y rotor, se origina un par de fuerzas que obliga a que la armadura (tambien le llamamos asi al rotor) gire buscando "como loca" la posicion de equilibrio. Gracias a un juego de conexiones entre unos conductores estatic estaticos, os,

 

 

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2 llamados escobillas, y las bobinas que lleva el rotor, los campos magnéticos que produce la armadura cambian a medida que esta gira, para que el par de fuerzas que la mueve se m mantenga antenga siempre vivo.

b.- Usando un reóstato (resistencia (resistencia de 44 ohms) en la entrada del circuito de alimentación del motor, variar la velocidad del motor, registrando 06 valores de velocidad y tensión de alimentación en el motor; dibujar la curva velocidad-tensión (tensión en el eje X). c.- Usando un reóstato (resistencia de 44 ohms) oh ms) en la entrada de la la armadura del motor, variar la velocidad del motor, registrando 06 valores de velocidad, tensión y la corriente de alimentación en la armadura; dibujar la curva velocidad-tensión velocidad-tensión (tensión en el eje X). d.Usando el reóstato del circui circuito to de e excitaci xcitación ón (una resistenci resistencia a de 5000 ohms), regulando la tensión de alimentación a 35 V , manteniendo constante esta tensión de alimentaci alimentación, ón, variar la velocidad del motor registrando 06 valores, registrar la corriente de excitación para dibujar la curva velocidad (y)-corriente de excitaci excitación ón (x).  

3.  PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN:

a.  Utilizando las herramientas y materiales adecuados realizar el montaje del circuito del motor de corriente continua en el laboratorio.

 

 

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b.  Usando un reóstato (resistencia de 44 ohms) en la entrada del circuito de alimentación del motor, variar la velocidad del motor, registrando 06 valores de velocidad y tensión de alimentación en el motor; dibujar la curva velocidad-tensión (tensión en el eje X).

I(mA) 209 174 148 126 88 84

rpm 2895 3345 3849 4340 4800 5300

rpm vs Iex 6000 5000

     )     m     p     r 4000      (     s     e     n 3000     o      i     c     u      l     o 2000     v     e     r

1000 0 0

50

100

150

200

250

Iex(mA)

 

 

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c.  Usando el reóstato del circuito de excitación (una resistencia de 5 kΩ). Regulando la tensión de alimentación a 40 V, manteniendo constante esa tensión de alimentación, variar la velocidad del motor registrando 5 valores, registrar la corriente de excitación para dibujar la curva de velocidad (Y) corriente de excitación (X).

d.- Usando el reóstato del circuito de excitación (una resistencia de 5000 ohms), regulando la tensión de alimentación a 35 V , manteniendo constante esta tensión de alimentación, variar la

 

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velocidad del motor registrando 06 valores, registrar la corriente de excitación para dibujar la curva velocidad (y)-corriente de excitación Vm 52 39 23 19 18

(x).

4000 3500      ) 3000     m     p     r 2500      (     s     e     n 2000     o      i     c     u      l     o 1500     v     e     r

1000

rpm 3400 2900 2400 1900 1400

500 0 0

10

20

30

40

50

60

Vm

 

 

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4.  CUESTIONARIO: a.  Mida los valores de la corriente de arranque y la corriente de operación en vacío de la máquina y explique el porqué de las diferencias. CORRIENTE DE ARRANQUE (IA)  0.45 A

CORRIENTE DE VACIO (IO)  0.35 A

De acuerdo a la ecuación: U = E + Ri. IA, la corriente que toma la armadura de los motores es:

En el momento de arranque la fem E tiene un valor igual a cero, con lo cual la corriente que toma la l a máquina es:

Debido a que las resistencias internas son muy pequeñas, la corriente que toma es elevada, lo cual puede traer aparejado problemas, motivo por el cual en el momento de arranque se coloca una resistencia en serie con la armadura a los efectos de disminuir su

efecto, según se observa en la figura 10.38. La misma se retira cuando la máquina está llegando a su velocidad nominal, quedando entonces la corriente reducida a:

 

 

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b.  Siguiendo las normas del Código Eléctrico Nacional elabore el diagrama completo de instalación del motor ensayado, para los diferentes métodos de control de velocidad. Usando un reóstato en la entrada del circuito de alimentación del motor

Usando el reóstato del circuito de excitación 

 

 

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c.  Explique ¿Cómo se regula la corriente de línea l ínea que toma el motor cuando se varía la carga aplicada al eje? La corriente de linea que toma el motor se logra regular poniendo una resistencia en paralelo variable para poder lograrlo y variar a la cantidad requerida requerida es lla a forma la cual podri podria a hacerse o mediante un puente de resistenci resistencias. as.

d.  De los métodos de control de velocidad ensayados en el laboratorio, ¿Cuál es el más óptimo? Explique por qué. Estos 2 métodos sirven para variar la velocidad del motor. Como observamos en la experiencia, el control de voltaje de la armadura nos ayuda a variar la velocidad del motor por debajo de la nominal mientras el control de la corriente de excitac excitación ión nos ayuda a obtener velocidades por encima de la nominal. En el control del voltaje de armadura podemos observar que tiene una gráfica que se aproxima a la lineal l ineal por lo que podemos usar esta configuración para cargas q necesitemos variar la velocidad en forma lineal. En el segundo caso de variación de la corriente de excitación observamos que su grafica es exponencial por lo que podemos usar esta configuración con cargas que necesitemos una rápida aceleración.

e.  ¿Qué ventaja o desventaja ofrece el control de velocidad con la tensión de la armadura? Explique la razón que justifica. La ventaja, que con la tensión de entrada puedas variar la

velocidad desacelerando el motor Desventaja, es que la tensión de la l a red es constante, mucha tensión, ten sión, implica una corriente de armadura enorme.

 

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5.  OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES: 

  Observamos unael reducción l a tension de alimentación a medid medida a que variábamos reostato en la

  Pudimos comprobar comprobar los métodos más usuales para controlar la

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velocidad de un motor dc, ajustando la resis resistencia tencia de campo y el otro es ajustando el voltaje en los terminales aplicado al inducido.   Cuando incrementamos la resistencia resistencia de campo, disminuye la corriente de campo, esto hace que la corriente en el inducido aumente para compensar el flujo perdido en el bobinado de campo. Esto provoca un aumento de velocid v elocidad. ad.   El método de la variación de la resistencia de campo tiene sus limitaciones. Por ejemplo no es muy útil en motores cd pequeños, porque un incremento en la resistenci resistencia a de campo puede no tener ningún efecto o incluso puede disminuir la velocidad velocidad del motor. En

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cambio, sevoltaje debe utilizar el método de control de velocidad por medio del en el inducido.   La segunda manera de controlar la velocidad involucra el cambio de voltaje aplicado al inducido del motor. Si se inserta una resistencia resistenci a en serie con el motor, el efecto es que lla a pendiente de la característica característi ca par-velocidad del motor se incrementa drásticamente y hace que opere en forma más lenta.   En este método, mientras más bajo sea el voltaje en un motor, más lento girara, y mientras más alto sea el voltaje del inducido, mas rápido girara. Puesto que un incremento en el voltaje del inducido provoca un incremento en la velocida velocidad, d, siempre se puede alcanzar una velocidad máxima con el control de voltaje. Esta velocidad máxima se presenta cuando el voltaje del inducido del motor

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alcanza su nivel máximo permisible. 

6.  BIBLIOGRAFIA   http://www.monografias.com/trabajos74/motores-corriente-



directa/motores-corriente-directa2.sht directa/motores-corrient e-directa2.shtml ml  http://severomaquinase severomaquinaselectricas.wikisp lectricas.wikispaces.co aces.com/2.2.1.3.+Moto m/2.2.1.3.+Motores++ res++   http://



C.C.+shunt+(paralelo).     http://html.rincondelvago.com/motores-de-corriente-continua.html     http://es.scribd.com/doc/50089575/5/MOTOR-SHUNT-O-PARALELO   http://es.scribd.com/ es.scribd.com/doc/98738022/Va doc/98738022/Variador-de-Velocida riador-de-Velocidad-ded-de  http:// Motor-DC 

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