Practica 1 Motores

 

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ELECTRONICA Licenciatura en Ingeniería en Mecatrónica Materia Motores Y Servo actuadores Practica 1 Modelado de un motor de CD Marco Uziel Garcilazo Martínez Otoño 2020

 

Introducción La Lass máqu máquin inas as de co corr rrie ient ntee dire direct ctaa c. c.d. d.,, es espe peci cial alme mente nte la lass de ex exci cita taci ción ón se sepa para rada da,, se caracterizan por estar desacopladas, es decir, que se tiene un control independiente del flujo  principal y del par electromagnético. Otra característica importante de estas máquinas es que se  puede encontrar una de acuerdo con la aplicación que se requiera ya que existen diferentes tipos de conexiones y entre las principales se encuentra la conexión serie, paralelo, compuesto, excitación independiente, imanes permanentes, etc. Debido a la facilidad de control de estas máquinas se emplean en donde se requieren aplicaciones de velocidad variable, tomando en cuenta cue nta los problemas problemas que tienen tienen en operaci operación: ón: una menor menor eficie eficiencia ncia con respect respecto o a las máquinas de corriente alterna c.a. debido a las escobillas que conectan la parte fija y la móvil de la máquina. máquina. Aún con este problema, existen existen aplicaciones aplicaciones en donde las máquinas de c.d. no han podido ser sustituidas por máquinas de c.a.

Una máquina de c.d. puede funcionar ya sea como motor o como generador. El motor  convierte la potencia eléctrica en potencia mecánica, en tanto que el generador transforma la  potencia mecánica en potencia eléctrica y por lo tanto el generador debe de ser impulsado mecánicamente a fin de generar electricidad. Como se verá más adelante estas máquinas  pueden operar como generador o como motor, ya que el circuito equivalente de éstas varía únicamente en la dirección de las corrientes en cada modelo. Partes principales de las máquinas de c.d. Las partes principales de una máquina de corriente directa son: el estator que es la parte fija y el rotor que es la parte móvil. Para algunas máquinas de c.d. también son indispensables los carbones o escobillas que conectan la parte fija y la móvil, el colector de delgas que actúa como un rectificador mecánico, y los polos auxiliares que ayudan a reducir el efecto de la reacción de inducido. En estas máquinas también es necesario comentar que el devanado de campo es colocado en el estator y al devanado que va colocado en el rotor se le conoce como devanado de armadura, como se muestra en la Figura 1 y Figura 2. Figura 1. Partes de una máquina de c.d. Figura 2. Devanado de armadura de una máquina de c.d. Clasificación de las máquinas de c.d. Puesto que el devanado de campo es un electroimán, una intensidad de corriente debe fluir a través de él para producir un campo magnético; esta corriente se conoce como corriente de excitación y se puede suministrar al devanado del campo en dos formas: puede provenir de una fuente externa independiente de c.d., en cuyo caso el motor o generador se clasifica como de excitación independiente, o bien puede provenir de la propia conexión de la armadura del motor o generador en cuyo caso se denomina autoexcitado. Cuando un devanado de campo se excita por medio de una corriente directa se establece un flujo magnético fijo en la máquina, y si se aplica un esfuerzo mecánico al eje del rotor (o más correctamente, la armadura) haciendo que gire, las bobinas de la armadura cortarán el flujo magnético induciéndose en ellas una tensión de c.a. convirtiéndola en c.d. mediante el colector  de delgas y las escobillas, y en este caso la máquina se encuentra operando como generador de

 

c.d. Si el devanado de armadura es excitado mediante una fuente de c.d. y al mismo tiempo el devanado de campo es excitado por la misma fuente de c.d. o una fuente externa, ambos flujos interactúan haciendo que la armadura de la máquina gire en cierta dirección; en este caso esta máquina está operando como motor. 3. Objetivos Simular el modelado matemático de un motor de CD en Simulink. · Graficar y explicar el comportamiento de la velocidad del motor, par electromagnético, y corriente de armadura del motor de CD con diferentes parámetros en el TL y Voltaje.

4. Materiales o recursos utilizados Para esta practica utilizaremos simulink de parte de polyspace, para que funcione la simulación es necesario incluir el bloque “powergui” 5. Desarrollo

Para empezar la simulación del motor de CD es necesario iniciar incluyendo y conectando todos los elementos del circuito como se ve en la siguiente imagen.

A partir de ahí la practica nos pide ir variando los valores de inicio de la simulación

 

6. Resultados Para el punto a poner TL=0, B=0 y la señal a 60V a)

Velocidad y corriente de armadura

Par electromagnético

B) Poner el valor de TL= 50% de 18.2=9.1

Velocidad y corriente de armadura

Par electromagnético

 

· Alimentar el motor con el siguiente perfil de voltaje de armadura

a. Asumiendo Asumiendo (TL=0, (TL=0, B=0), B=0), graficar graficar:: velocidad, velocidad, par par electroma electromagnétic gnético o y corriente corriente

Velocidad y corriente de armadura Con cada cambio se puede ver el cambio en la corriente corriente con un pico cuando la velocidad velocidad esta  por debajo de 0 y un nuevo pico alto al momento de alzar

 par electromagnético

 

Con respecto al par electromagnético podemos ver que inicia en 150 baja a 0 baja 2 y 4, n 6 tiene un descenso mayor y sube en 8. Podemos observar que el comportamiento de las graficas de la corriente y el par son similares Par electromagnético  b. Asumiendo (TL= 50 % del par nominal de carga, B=0), graficar: velocidad, par  electromagnético y corriente

aquí podemos ver los cambios con respecto al punto anterior donde la velocidad cae antes por debajo de 0 antes del segundo 6

Y no tiene cambio en el par electromagnetico 7. Discusión de resultados En cuanto a la practica podemos ver los cambios que tiene el desempeño del motor dc conforme a los valores de los componentes del mismo, y también de la señal que reciba. 8. Conclusión Con esta practica pude ver y aprender el uso de algunos elementos de simulink, en donde a la hora de hacer el circuito que simula el motor y ver como cambia la velocidad, el par y la corriente que usa

 

Cómo citar libros: Apellido(s), Inicial del nombre del autor. Año de publicación. Título del libro. Subtítulo. Editor(es): mismo orden que el autor.  Número de Edición. Número de volumen. Editorial. Lugar de publicación. ✓Morrison, R. T. y Boyd, R. N. 1998. Química Orgánica. Orgánica. 5a Ed. Addison Wesley Longman. México. Cómo citar artículos en publicaciones periódicas: Apellido(s), Inicial del nombre del autor. Año de publicación. Título del artículo. artículo . Nombre de la  Publicación. Número  Publicación.  Número de volumen: páginas consultadas. ✓  Hoffma Hoffmann, nn, J.; Jensen, Jensen, C. U. y Rosend Rosendahl ahl,, L. A. 2016. 2016. Co-pro Co-proces cessin sing g potent potential ial of HTL  biocrude at petroleum refineries – Part 1: Fractional distillation and characterization. Fuel  characterization.  Fuel   Journal . 165: 526-535 Cómo citar publicaciones en Internet: Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). 2016. Toxicological Profile Information Sheet. Disponible en Internet en: http://www.atsdr.cdc.gov/