LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2 0e utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la 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 o baterías. Este tipo de motores debe de tener en el rotor y el estator el mismo n1mero de polos y el mismo n1mero de carbones. LOS MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA PUEDEN SER DE TRES TIPOS: SERIE PARALELO COMPOUND
MOTOR SERIE:
Es un tipo de motor el&ctrico de corriente continua en el cual el devanado de campo #campo magn&tico principal$ se conecta en serie con la armadura. Este devanado está eco con un alambre grueso porque tendrá que soportar la corriente total de la armadura. !ebido a esto se produce un )lujo magn&tico proporcional a la corriente de armadura #carga del motor$. 'uando el motor tiene muca carga, el campo de serie produce un campo magn&tico muco mayor, lo cual permite un es)uerzo de torsión muco mayor. 0in embargo, la velocidad de giro varía dependiendo del tipo de carga que se tenga #sin carga o con carga completa$. Estos motores desarrollan un par de arranque muy elevado y pueden acelerar cargas pesadas rápidamente.
MOTOR SHUNT O MOTOR PARALELO:
LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2 Es un motor de corriente continua cuyo bobinado inductor principal está conectado en derivación con el circuito )ormado por los bobinados inducidos e inductor auxiliar. Al igual que en las dinamos sunt, las bobinas principales están constituidas por mucas espiras y con ilo de poca sección, por lo que la resistencia del bobinado inductor principal es muy grande.
MOTOR COMPOUND:
Es un motor de corriente continua cuya excitación es originada por dos bobinados inductores independientes2 uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro conectado en derivación con el circuito )ormado por los bobinados inducido, inductor serie e inductor auxiliar. 3os motores compuestos tienen un campo serie sobre el tope del bobinado del campo sunt. Este campo serie, el cual consiste de pocas vueltas de un alambre grueso, es conectado en serie con la armadura y lleva la corriente de armadura. El )lujo del campo serie varia directamente a medida que la corriente de armadura varía, y es directamente proporcional a la carga. El campo serie se conecta de manera tal que su )lujo se a4ade al )lujo del campo principal sunt. 3os motores compound se conectan normalmente de esta manera y se denominan como compound acumulativo. Esto provee una característica de velocidad que no es tan 5dura5 o plana como la del motor sunt, ni tan 5suave5 como la de un motor serie. -n motor compound tiene un limitado rango de debilitamiento de campo2 la debilitación del campo puede resultar en exceder la máxima velocidad segura del motor sin carga. 3os motores de corriente continua compound son algunas veces utilizados donde se requiera una respuesta estable de par constante para un rango de velocidades amplio.
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EXCITACIÓN.
3a )orma de conectar las bobinas del estator es lo que se de)ine como tipo de excitación. Podemos distinguir entre INDEPENDIENTE: 3os devanados del estator se conectan totalmente por separado a una )uente de corriente continua, y el motor se comporta exactamente igual que el de imanes permanentes. En las aplicaciones industriales de los motores de '.'. es la con)iguración más extendida. SERIE: 'onsiste en conectar el devanado del estator en serie con el de la armadura. 0e emplea cuando se precisa un gran par de arranque, y precisamente se utiliza en los automóviles. 3os motores con este tipo de excitación se embalan en ausencia de carga mecánica. 3os motores con esta con)iguración )uncionan tambi&n con corriente alterna. PARALELO: Estator y rotor están conectados a la misma tensión, lo que permite un per)ecto control sobre la velocidad y el par.
LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2 COMPOUND: !el ingl&s, compuesto, signi)ica que parte del devanado de excitación se conecta en serie, y parte en paralelo.
3as corrientes de cada sección pueden ser aditivas o sustractivas respecto a la del rotor, lo que da bastante juego, pero no es este el lugar para entrar en detalles al respecto. "elocidad del motor de corriente contin1a 'omo ya emos dico, la con)iguración más popular es la de excitación independiente, y a ella se re)ieren las dos expresiones que vienen a continuación 6. 3a velocidad es proporcional al valor de la tensión media de '.'. esto es válido siempre que se mantengan constantes, las condiciones de excitación y el par mecánico resistente. 7. El valor de la tensión media aplicada a las conexiones de la armadura del motor se distribuye )undamentalmente de la )orma
- (ensión media aplicada. 8x+ 'aída de tensión debida a la corriente que circula por el inducido. E %uerza contra electromotriz inducida #velocidad$. 3a velocidad se puede variar empleando recti)icadores controlados para proporcionarle en todo momento la tensión media adecuada. En nuestro entorno, tendemos a pensar que allá donde encontremos motores de corriente continua es muy posible que sea debido a la necesidad de tener que poder variar la velocidad de )orma sencilla y con gran )lexibilidad.
ELEMENTOS A UTILIZAR
+++. • • • • •
IV.
*ultímetro. (acómetro. Amperímetro 8esistencias variables de di)erentes valores *otor de 'orriente 'ontinua.
PARTE EXPERIMENTAL
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&ATOS &E PLACA Vn
50 V
In
1A
R!"
3000
Datos de !a"a de! #oto$ DC &ATOS RE'ISTRA&OS V 50 V alimentación Ra 26.1 Ω 153.4 Rf Ω Iarranque 0.55 A Ivaci
0.41 A
Variando una resistencia en a entrada de !otor. Vn "V# 54.00 51.90 48.10 47.80
V$ "V# 45.5 35.1 21.8 15.29
V$ %s Nn
N "RPM# 3170 2670 2170 1670
LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2 Variando una resistencia en a ar!adura de !otor. Vn "V#
Ia "A#
46.3 43.1 42.7 42.6
0.1 0.09 0.08 0.08
N "RPM# 3050 2550 2050 1721
# v$ Ia
Variando una resistencia en e ca!(o de !otor. Vn "%# 25.9 25.8 25.6 24.1
Ie) "!A# 156 118 100 96
N "RPM# 2270 2770 3220 3720
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Nn %s Ie)
V.
CUESTIONARIO
*. Mida os %aores de a corriente de arran+ue , a corriente de o(eraci-n en %aco de a !/+uina , e)(i+ue e (or+u0 de as di1erencias. I A =¿
I O =¿
0.55 A 0.41 A
3a corriente de arranque es mayor, porque que vencer la inercia de masas de las partes móviles del motor, lo cual genera al inicio un pico de corriente. 'uando el motor estabiliza su velocidad, la corriente que consumirá la máquina, será la corriente de vacío o corriente sin carga. 3a corriente de arranque es alto porque se estado estacionario y se aprecia en
está empezando desde un
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$. Si2uiendo as nor!as de C-di2o E0ctrico Naciona ea3ore e dia2ra!a co!(eto de instaaci-n de !otor ensa,ado4 (ara os di1erentes !0todos de contro de %eocidad. Pri!er caso
Se2undo caso
Tercer caso
LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS 2 5. E)(i+ue 6C-!o se re2ua a corriente de nea +ue to!a e !otor cuando se %ara a car2a a(icada a e7e8 0e regula poniendo un reóstato #resistencia variable$ E9 0E8+E al motor #paralelo entre la bobina y la armadura$, con lo cual conseguimos un crecimiento proporcional y lineal entre el voltaje trans)erido #
V t
$ y el
n1mero de revoluciones #9 en 8P*$ 9. &e os !0todos de contro de %eocidad ensa,ados en e a3oratorio4 6Cu/ es e !/s -(ti!o84 e)(i+ue (or +u0. El más óptimo es que el act1a en el circuito de campo, mediante el uso de una resistencia se puede lograr peque4as corrientes que generan mayores o menores velocidades. Este m&todo es el más usado en la industria, su 1nica desventaja es que si no se controla adecuadamente la intensidad de campo la maquina puede embalarse y alcanzar mayores revoluciones que para la que )ue dise4ada. :. 6;u0 %enta7a o des%enta7a o1rece e contro de %eocidad con a tensi-n de a ar!adura8 E)(i+ue a ra<-n +ue 7usti=ca. Venta7as> Estos motores desarrollan un par de arranque muy elevado y pueden acelerar cargas pesadas rápidamente. 0e puede controlar con )acilidad el n1mero de revoluciones manejando el voltaje.
&es%enta7as>
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El voltaje nominal se reduce debido a que la corriente nominal aumenta y a sus ves existen perdidas. *uy inestable (endencia a acelerarse +mprescindible reóstato de arranque
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VI.
CONCLUSIONES •
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VII.
%a$ maquina$ $n &i$e'a&a$ cn un 20( m)$ &e $u$ *ar)metr$ *r $e+uri&a&. ,e u$a la cne-ión $unt en m)quina$ / cuan& $e requiere cntrlar la velci&a& &e e$t$. %a$ maquina$ $l $e *ue&en $re e$frar un 20( cm m)-im cuan& $e lle+a a e$te lmite *r&ucen un $ni& caracter$tic que in&ica $u $re e$fuer. l u$ &e re$i$tencia$ variale$ *ara el arranque &e mtre$ / re$ulta $er un mt& mu $im*le ecnómic *r l cual e$ mu u$a& en la$ in&u$tria$. Al alimentar cn una ten$ión variale $e *r&uce un *ar &e arranque mu eleva& e$ mu ine$tale *rque tien&e a acelerar$e. $ mu im*rtante $aer el u$ crrect &el tacómetr el cual $e clca a la maquina cuan& e$ta a $e encuentra en mvimient.
BIBLIO'RA?IA •
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ttp::;;;.monogra)ias.com:trabajos<=:motores>corriente>directa:motores> corriente>directa.stml ttp::tml.rincondelvago.com:sistemas>de>control>de>maquinas>de> corriente>continua.tml ttps::es.;i?ipedia.org:;i?i:'ontrol@de@motores@'! ttp::es.slidesare.net:totycevallos:sistemas>de>control>de>velocidad>de> motores
