Tarea Laboratorio 9 Maquinas Electricas II - Saavedra Quisel Brayan

 

“

Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia   ”

Tema:

Laboratorio N.º 9 Maquinas Eléctricas II

Ciclo: 

VIIME  –   1 1

Escuela: 

Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Alumno:

Saavedra Quisel Brayan Aldair 

Docente: 

Ing. Echegaray Rojo Julio Eduardo

Año:

2021 ALUMNO: SAAVEDRA QUISEL BRAYAN

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INTRODUCCIÓN El motor El motor eléctrico permite la transformación de energía eléctrica en energía energía mecánica,  mecánica, esto  esto se logra mediante la rotación de un campo magnético alrededor de una espira o bobinado que toma diferentes formas.  Al pasar pasar llaa corriente corriente eléctric eléctricaa p por or la bobina ésta se ccomporta omporta como un imán cuyos polos se rrechazan echazan o atraen con el imán que se encuentra en la parte inferior; al dar media vuelta el paso de corriente se interrumpe y la bobina deja de comportar comportarse se como imán pero por inercia se sigue moviendo hasta que da otra media vuelta y la corriente pasa nuevamente repitiéndose repitié ndose el ciclo haciendo que el motor rote constantemente.

MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA O DIRECTA

Los Motores de Corriente Directa (CD) o Los Motores (CD) o Corriente Continua (CC) se utilizan en casos en los que es importante el poder el poder regular continuamente la la velocidad  velocidad del motor, además, se utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilas por  pilas o baterías. Este tipo de motores debe de tener en el rotor y el estator el mismo número de polos y el mismo numero de carbones. Los motores de corriente directa pueden ser de tres tipos: • Serie  • Paralelo  • Mixto 

Como su nombre lo indica, un motor eléctrico de corriente continua, funciona con corriente continua. En estos motores, el inductor es el estator y el inducido es el rotor. Fueron los primeros en utilizarse en vehículos eléctricos por sus buenas características en tracción y por la simplicidad de los sistemas los sistemas de control de control de la la electricidad  electricidad desde las baterías. Presentan desventajas en cuanto al mantenimiento al mantenimiento de algunas de sus piezas (escobillas y colectores) y a que deben ser motores grandes si se buscan potencias elevadas, pues su estructura su estructura (y en en concreto  concreto el rozamiento entre piezas) condiciona el límite de velocidad de rotación máxima.

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 Esquema  Esqu ema de un motor motor de de corriente corriente continua continua 

Constitución

 Además internament internamentee está conf conformado ormado por: - Inductor. - Polo inductor. - Inducido, al que va arrollado un conductor de de cobre  cobre formand formandoo el arrollami arrollamiento. ento. - Núcleos polares, va arrollando, en forma de hélice al arrollamiento de excitación. - Cada núcleo de los polos de conmutación lleva un arrollamiento de conmutación. - Conmutador o colector, que esta constituido por varias láminas aisladas entre sí. El arrollamiento del inducido está unido por conductores con las laminas del colector. Sobre la superficie del colector rozan unos contactos a presión a  presión mediante unos muelles. Dichas piezas de contacto se llaman escobillas. El espacio libre entre las piezas polares y el inducido se llama entrehierro.

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Clasificación Motores de Corriente Continua

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Motores de corriente continúa de imán permanente: 

Existen motores de imán permanente (PM, permanent magnet), en tamaños de fracciones de Existen motores caballo y de números pequeños enteros de caballos. Tienen varias ventajas respecto a los del tipo de campo devanado. No se necesitan las alimentaciones de energía eléctrica para excitación ni el devanado asociado. Se mejora la confiabilidad, ya que no existen bobinas excitadoras del campo que fallen y no hay   probabilidad probabilidad de que se presente una sobrevelocidad debida a pérdida del campo. Se mejoran la eficiencia la eficiencia y  y el enfriamien enfriamiento to por la elimin eliminación ación de pérdida de de potencia  potencia en un campo excitador. Así mismo, la característica par contra corriente se aproxima más a lo lineal. Un motor Un  motor de imán permanente (PM) se puede usar en donde se requiere un motor por completo encerrado para un ciclo de servicio de servicio de excitación continua. Excitación Independiente:  Los motores de excitación independiente tienen como aplicaciones industriales el torneado y taladrado de materiales, de materiales, extrusión  extrusión de materiales materiales plásticos  plásticos y  y goma, vent ventilación ilación de horn horno, o, retroceso rápido en vacío de ganchos de grúas, desenrollado de bobinas y retroceso de útiles para serrar. El motor de excitación independiente es el más adecuado para cualquier tipo de regulación, por la independencia la independencia entre el el control  control por el inductor y el control por el inducido. El sistema El sistema de excitación más fácil de entender es el que supone una fuente exterior de alimentación de  alimentación para el arrollamiento inductor. En la siguiente figura, se representa el inducido por un círculo; la flecha recta interior representa el sentido de la corriente principal y la flecha curva, el sentido de giro del inducido; el arrollamiento inductor o de excitación, se representa esquemáticamente, y el sentido de la corriente de excitación, por medio de una flecha similar.  Autoexcitació  Autoex citación: n: 

El sistema de todo, excitación independiente, solamenteuna se fuente empleaindependiente en la práctica de energía en energía casos especiales debido, sobre al inconveniente de necesitar de eléctrica.  eléctrica.  Este inconveniente puede eliminarse con el denominado principio dinamoeléctrico o principio de autoexcitación, que ha hecho posible el gran desarrollo gran  desarrollo alcanzado por las las máquinas  máquinas eléctricas de corriente continua en el presente siglo.

Excitación serie: 

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Es el motor cuya velocidad cuya velocidad disminuye sensiblemente cuando el par aumenta y cuya velocidad en  vacío no tiene tiene límite tteóricament eóricamente. e. Los motores con excitación en serie son aquellos en los que el inductor esta conectado en serie con el inducido. El inductor tiene un número relativamente pequeño de espiras de hilo, que debe ser de sección suficiente para que se pase por él la corriente de régimen que requiere el inducido. En los motores serie, el flujo depende totalmente de la intensidad de la corriente del inducido. Si el hierro el hierro del motor se mantiene a saturación moderada, el flujo será casi directamente proporcional a dicha intensidad.Excitación en paralelo (shunt):  El generador con excitación suministra energía eléctricacomo a unaentensión constante, cualquiera que seashunt la carga, aunque no tan constante el caso aproximadamente del generador con excitación independiente. Cuando el circuito exterior está abierto, la máquina tiene excitación máxima porque toda la corriente producida se destina a la alimentación del circuito de excitación; por lo tanto, la tensión en bornes es máxima. Cuando el circuito exterior está cortocircuitado, casi toda la corriente producida pasa por el circuito del inducido y la excitación es mínima, la tensión disminuye rápidamente y la carga se anula. Por lo tanto, un cortocircuito cortocircu ito en la línea no compromete la máquina, que se desexcita automáticamente, dejando de producir corriente. Esto es una ventaja sobre el generador de excitación independiente en donde un cortocircuito en línea puede producir graves averías en la máquina al no existir éste efecto de desexcitación automática. Compuesta: 

Es el motor cuya velocidad disminuye cuando el par aumenta y cuya velocidad en vacío es limitada. Las características del motor Compuesta están comprendidas entre las del motor de derivación y las del motor en serie. Los tipos de motor Compuesta son los mismos que para los generadores, resumiéndose el aditivo y el diferencial. El motor en Compuesta es un término medio entre los motores devanados en serie y los de en derivación. En virtud de la existencia del devanado en serie, que ayuda al devanado en derivación, el flujo magnético por polo aumenta con la carga, de modo que el par se incrementa con mayor rapidez y la velocidad disminuye más rápidamente que si no estuviera conectado el devanado en serie; pero el motor no se puede desbocar con cargas ligeras, por la presencia de la excitación en derivación.

CONCLUSIONES  

•

 

•

Los motores de CC son empleados para grandes potencias. Son motores industriales que necesitan una gran cantidad de corriente para el arranque. Los motores de CC llevan circuitos llevan circuitos integrados para regular la toma de corriente de la línea y así no generar bajones de intensidad de la corriente.

BIBLIOGRAFÍA  

• •

  

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Máquinas Eléctricas, Chapman Máquinas Eléctricas y  Transformadores, Kosow   Transformadores,  Kosow  www.infowareh  www.infowarehouse.com.v ouse.com.ve e

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EVALUACION DE LA PRACTICA: a)  Excitación Independiente:

i) 

Mediante el simulador motor cc simu complete la siguiente tabla:

 V.entrada = 200V Carga del motor = 25Nm, 50 Nm R=ohmios ii)  iii) 

Dinujar la curva n vs M (velocidad vs Par) Conclusiones respecto a la variación de la carga.

M (N-m)

N (rpm)

E (Voltios)

I (Amp)

Ø (Weber) Eficiencia (%)

25 N-m

2401 rpm

192 V

51 A

0,51 weber

61,65163 %

50 N-m

2309 rpm

185 V

100 A

0,51 weber

60,46 %

ii) dinujar curva n vs M : M=25 Nm

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M=50 Nm

iii)conclusiones A menor carga como podemos observar en la grafica de los 25 M-n se necesitará una mayor velocidad (RPM) para el arranque del motor, pero la eficiencia es mejor de un 1 % a la carga de 50 M -n.

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b) Exitacion en serie: i) Mediante Me diante el dmulador motor cc simu complete la siguiente tabla. v.entrada= 200V carga al motor = 50 Nm , 75 Nm R= 0 ohmios

M (N-m)

N (rpm)

E (Voltios)

I (Amp)

Ø (Weber) Eficiencia (%)

50 N-m

1945 rpm

178 V

87 A

0,5831 weber

58,2186 %

75 N-m

1550 rpm

173 V

107 A

0,7118 weber

57,0104 %

ii)

Dibujar curva n vs M: M= 50 N-M

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M=75 N-M

iii)conclusiones:

Se repite el mismo caso que a menor carga se utilizara mayor velocidad para el arranque del motor, va a ver menos amperaje y flujo magnético que el ejemplo de carga de 75 N-m. Solamente que en la carga de 50 N-m va a ver mayor eficiencia que a 75 N-m por un % aproximadamente.

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c) Exitacion Schunt: i) Mediante Me diante el simu lador motor cc Simu completa la siguiente tabla V.entrada=200V Carga el motor = 75Nm,100Nm R= 0 ohms

M (N-m)

N (rpm)

E (Voltios)

I (Amp)

Ø (Weber) Eficiencia (%)

75 N-m

2256 rpm

177 V

153 A

0,5 weber

57,9085 %

100 N-m

2161 rpm

170 V

203 A

0,5 weber

55,73153 %

ii)

Dibujar curva N vs M: M = 75 Nm

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M = 100 N -M

iii)

Conclusiones:   Conclusiones: 

De la anterior tabla, a mayor carga se necesitará menor velocidad para el a arranque, rranque, también se observa que la intensidad aumenta aumenta y la eficiencia se reduce. En el caso de 75 N N-m -m es, al contrario, pero no en el caso del flujo magnético que permanece igual en ambos casos.

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