PRESENTACION
Seor Docente de la asignatura de: PRACTICAS DE LABORATORIO DE
MAQUINAS ELECTRICAS II, Tengo el agrado de presentarle a Ud., el
siguiente informe de la prctica de laboratorio realizada el da
viernes 29 de mayo del presente ao, con el objeto de estudio de los
motores de corriente continua. Con el objetivo de ampliar nuestra
formacin y conocimiento sobre el funcionamiento de los motores en
sus diferentes modelos (serie, shunt y compuesto), para as mejorar
en nuestro crecer profesional.Pongo a su disposicin, para su
respectiva calificacin y evaluacin, pidiendo por favor sepa pasar
por alto los errores que pudiese encontrar en el presente
trabajo.
Sus alumnos
MARCO TEORICO.MOTORES DE DE CORRIENTE CONTINUAEl motor de
corriente continua (denominado tambin motor de corriente directa,
motor CC o motor DC) es una mquina que convierte la energa elctrica
en mecnica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la accin
del campo magntico.Una mquina de corriente continua (generador o
motor) se compone principalmente de dos partes. El estator da
soporte mecnico al aparato y contiene los devanados principales de
la mquina, conocidos tambin con el nombre de polos, que pueden ser
de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre ncleo de
hierro. El rotor es generalmente de forma cilndrica, tambin
devanado y con ncleo, alimentado con corriente directa mediante
escobillas fijas (conocidas tambin como carbones).El principal
inconveniente de estas mquinas es el mantenimiento, muy caro y
laborioso, debido principalmente al desgaste que sufren las
escobillas al entrar en contacto con las delgas.Algunas
aplicaciones especiales de estos motores son los motores lineales,
cuando ejercen traccin sobre un riel, o bien los motores de imanes
permanentes. Los motores de corriente continua (CC) tambin se
utilizan en la construccin de servomotores y motores paso a paso.
Adems existen motores de CD sin escobillas. Llamados brushless
utilizados en el aeromodelismo por su bajo torque y su gran
velocidadEs posible controlar la velocidad y el par de estos
motores utilizando tcnicas de control de motores CD. FUNCIONAMIENTO
DE UN GENERADOR:Segn la ley de Fuerza simplificada, cuando un
conductor por el que pasa una corriente elctrica se sumerge en un
campo magntico, el conductor sufre una fuerza perpendicular al
plano formado por el campo magntico y la corriente, siguiendo la
regla de la mano derecha. Es importante recordar que para un
generador se usar la regla de la mano derecha mientras que para un
motor se usar la regla de la mano izquierda para calcular el
sentido de la fuerza.
F: Fuerza en newtons I: Intensidad que recorre el conductor en
amperios l: Longitud del conductor en metros B: Densidad de campo
magntico o densidad de flujo teslasEl rotor tiene varios repartidos
por la periferia. A medida que gira, la corriente se activa en el
conductor apropiado.Normalmente se aplica una corriente con sentido
contrario en el extremo opuesto del rotor, para compensar la fuerza
neta y aumentar el momento.
CLASES DE GENERADORES:1. MOTOR SERIE O DE EXCITACIN EN SERIE.-
El motor serie o motor de excitacin en serie, es un tipo de motor
elctrico de corriente continua en el cual el inducido y el devanado
inductor o de excitacin van conectados en serie. El voltaje
aplicado es constante, mientras que el campo de excitacin aumenta
con la carga, puesto que la corriente es la misma corriente de
excitacin. El flujo aumenta en proporcin a la corriente en la
armadura, como el flujo crece con la carga, la velocidad cae a
medida que aumenta esa carga.Las principales caractersticas de este
motor son:- Se embala cuando funciona en vaco, debido a que la
velocidad de un motor de corriente continua aumenta al disminuir el
flujo inductor y, en el motor serie, este disminuye al aumentar la
velocidad, puesto que la intensidad en el inductor es la misma que
en el inducido.- La potencia es casi constante a cualquier
velocidad.- Le afectan poco la variaciones bruscas de la tensin de
alimentacin, ya que un aumento de esta provoca un aumento de la
intensidad y, por lo tanto, del flujo y de la fuerza contra
electromotriz, estabilizndose la intensidad absorbida.
2. MOTOR SHUNT O DE EXCITACIN EN PARALELO.- El motor shunt o
motor de excitacin en paralelo es un motor elctrico de corriente
continua cuyo bobinado inductor principal est conectado en
derivacin o paralelo con el circuito formado por los bobinados
inducido e inductor auxiliar.Al igual que en las dinamos shunt, las
bobinas principales estn constituidas por muchas espiras y con hilo
de poca seccin, por lo que la resistencia del bobinado inductor
principal es muy grande.En el instante del arranque, el par motor
que se desarrolla es menor que en el motor serie (tambin uno de los
componentes del motor de corriente continua). Al disminuir la
intensidad absorbida, el rgimen de giro apenas sufre variacin.Es el
tipo de motor de corriente continua cuya velocidad no disminuye ms
que ligeramente cuando el par motor aumenta. Los motores de
corriente continua en derivacin son adecuados para aplicaciones en
donde se necesita velocidad constante a cualquier ajuste del
control o en los casos en que es necesario un rango apreciable de
velocidades (por medio del control del campo).El motor en derivacin
se utiliza en aplicaciones de velocidad constante, como en los
accionamientos para los generadores de corriente continua en los
grupos moto generadores de corriente continua.
3. MOTOR COMPUESTO CORTO.-Si un motor de cd tiene campos tanto
en derivacin como en serie, se le conoce como motor compuesto. Si
el motor se conecta de modo que el campo en serie apoye al campo en
derivacin, se le conoce como motor compuesto acumulativo. Si el
campo en serie se conecta para oponerse al campo en derivacin,
entonces es un motor compuesto diferencial. Los significados de
estos trminos son los mismos que para los generadores de c-d. De
hecho, la misma mquina se puede emplear como motor o como
generador.Igual que con los generadores, el motor compuesto acta
con una combinacin de las caractersticas de los motores en serie y
en derivacin. Cuanto mayor es el efecto del campo en serie, tanto
ms las caractersticas se parecen a las de un motor en serie. Aun
cuando potencialmente se puede usar el motor en cualquier regin de
sus caractersticas, por lo general slo se trabaja en ciertos rangos
de dicha regin potencial. Es posible que a la larga se usen
dispositivos, hasta ahora no desarrollados, que requieran de las
cualidades especiales de los motores compuestos.
4. MOTOR COMPUESTO LARGO.-desarrolla un gran par para ajustarse
a un incremento en el par de la carga, igual que un motor en serie.
No obstante, el motor compuesto acumulativo tiene una velocidad en
vaco definida y controlable, de manera que no existe el problema
del escape. Por ello, este tipo de motor es en particular adecuado
en los usos que requieran aplicaciones bruscas de cargas grandes.
Algunos de esos usos son las mquinas laminadoras o las grandes
troqueladoras o cortadoras. Una ventaja en particular en la
aplicacin sbita de cargas grandes pero de corta duracin consiste en
que cuando el motor disminuye su velocidad de rotacin al recibir la
carga, entrega parte de su energa cintica almacenada para mover la
carga. Si la velocidad se mantuviese ms constante, tendran que
demandarse grandes corrientes pico de la lnea de alimentacin debido
al transitorio resultante.Las gras, los malacates y los elevadores
utilizan motores compuestos acumulativos, ya que de esa manera
pueden poner en marcha con suavidad una carga pesada sin tener un
aumento excesivo de su velocidad al operar en vaco. A menudo el
campo en serie se desconecta en forma automtica del circuito,
cuando el malacate est en su velocidad de operacin. En estado
estable opera slo el campo en derivacin. Otra ventaja es la
posibilidad de emplear el motor como un freno ajustable, usndolo
como un generador con una carga decreciente, ya que dispone del
campo en derivacin.DESARROLLO DE LA PRCTICAI. OBJETIVO.
Verificar el funcionamiento de motores auto excitados. Comparar
el funcionamiento V vs RPM.
II. DESARROLLO DE LA PRCTICA
i. Motor Serie
V (tensin)RPM
20126
40440
60750
801055
1001354
1201666
a) Cul es el sentido de giro?
Rpta. El sentido del giro del motor es horario
b) Invertir las conexiones de la fuente de alimentacin. Ahora en
qu sentido gira?
Rpta. El sentido del giro del motor es horario
c) Intercambiar las conexiones de A1 Y A2. en qu sentido gira el
motor?
Rpta. El sentido del giro del motor es anti horario
ii. Motor en shunt.
V (tensin)RPM
20100
40775
601040
801200
1001300
1201450
a Cul es el sentido de giro?
Rpta. El sentido del giro del motor es horario
b Invertir las conexiones de la fuente de alimentacin. Ahora en
qu sentido gira?
Rpta. El sentido del giro del motor es horario
c Intercambiar las conexiones de A1 Y A2. en qu sentido gira el
motor?
Rpta. El sentido del giro del motor es anti horario
iii. Motor compuesto con derivacin corta
V (tensin)RPM
20140
40400
60615
80800
100970
1201136
a Cul es el sentido de giro?
Rpta. El sentido del giro del motor es horario
b Invertir las conexiones de la fuente de alimentacin. Ahora en
qu sentido gira?
Rpta. El sentido del giro del motor es horario
c Intercambiar las conexiones de A1 Y A2. en qu sentido gira el
motor?
Rpta. El sentido del giro del motor es anti horario
iv. Funcionamiento de motor con carga
V (tensin)RL (K)RPM
12001140
12011253
De acuerdo a lo observado la velocidad del motor se incrementa
cuando se incrementa la carga aplicada a una misma tensin.
III. CUESTIONARIO
a) De acuerdo a lo experimentado podra usted decir cul de los 3
tipos de conexionado es el ms prctico y seguro.
de acuerdo a lo observado en la practica el motor con mayor
eficiencia viene a ser el motor de excitacin serie.
b) El motor de arranque de un automvil a qu tipo de motor auto
excitado se asemeja.
c) Explique usted porque al incrementar la resistencia en el
bobinado shunt tambin incrementa la velocidad.
d) e) Conclusiones y recomendaciones.
De acuerdo a lo observado en la prctica de laboratorio se sac
las siguientes conclusiones: