Motor solenoide RESUMEN: Este proyecto se trata en diseñar el prototipo de un
motor solenoide con materiales reciclables para su elaboración. Ya que a través de un hilo que se lo conocerá como conductor circulará la corriente, para que se genere el campo magnético mientras más extensa sea la bobina más uniforme resulta el campo interior int erior.. El motor solenoide consta de una bobina, una barra de acero que pasará por po r el centro de la bobina bob ina la cual permitirá que al momento que se le conecte conecte a la una fuente de voltae de !" volts comience comience a girar hasta que sea desconectado. #l terminar el proceso de elaboración del motor solenoide el resultado que se obtuvo fue exitoso porque el motor cumplió con lo establecido. #demás de cumplir con las funciones que se ten$an anali%adas desde el principio. &espués de un análisis grupal llegamos a la conclusión que el campo magnético es más intenso en el interior que en el exterior de un solenoide, esto sucede ya que la densidad de las l$neas de fuer%a es mayor mayor den dentr troo del solenoide solenoide y todo esto tambié tambiénn dep depend endee de la longitud que tiene del solenoide.
. '()E*+'1 E12E345+3'1
/ncluir cálculos de la corriente y fuerza en el émbolo.
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
#. 6#/3' *E7/+3' "n el marco teórico se detallara las definiciones de cada uno de los eleme elemento ntoss que se ocupar ocuparon on para para la elabor elaboraci ación ón del prototipo del motor motor solenoide.
)0 &efinición básicas del motor solenoide
I. INTR INTROD ODUC UCCI CIÓN ÓN
1Contrerass 2 3allardo 3allardo,, *()(0 "s C!"o !#n$ti%o.& &ara 1Contrera un campo que e#erce fuerzas 1denominadas magnéticas0 sobre los materiales. +l igual que el campo eléctrico también es un campo vectorial, vectorial, pero que no produce produce ning4n ning4n efecto efecto sobre sobre cargas en reposo.! 1p. )*(0
"
II. OBJETI OBJETIVO VOS S
III.
PALABRAS CLAVES CLAVES: Solenoide, Motor, Campo magnético.
l siguiente proyecto fue realizado con la finalidad de aplicar los conocimientos adquiridos durante el ciclo en la materia de máquinas eléctricas, que nos servirán para la elaboración de un prototipo Motor Solenoide!. Solenoide!. "l presente traba#o se trata sobre de construir un prototipo de motor de solenoide solenoide,, para lo cual sea obtenido obtenido materiales materiales que en su mayor$a son reciclados, %aciendo que este traba#o sea menos costoso para tener mayor facilidad de realizarlo. "n el proyecto la principal novedad será el solenoide que se lo conoce como una bobina de forma cil$ndrica que cuenta con un %ilo de un material conductor que se le enrollado sobre si a fin de que con el paso de la corriente eléctrica, se genere un intenso campo eléctrico, y as$ es cuando el campo magnético aparece y comienza a funcionar como un imán. &ara la construcción del solenoide se realizó ''( vueltas sobre la estructura cil$ndrica, cabe recalcar que mientras más vueltas y más volta#e tengan el solenoide más fuerza tendrá el motor. Se utilizó una fuente de volta#e de )* voltios para que funcione de una me#or manera.
esa esarr rrol olla larr un moto motorr de sole soleno noid idee con con mate materi rial ales es reciclables. "studiar la función que realiza el motor solenoide.
Es"irs.& &ara 15e6itt, *((70 "s cada una de las vueltas de una %élice o espiral cada uno de los trazos curvil$neos que interact interactivos, ivos, componen componen la forma forma pero que, por separado separado no tiene valor más allá de ser una l$nea curva contenida entre dos puntos.! 1p. 8(0
F'ente de (olt)e.& Seg4n 81chuler, "99": "s un dispositivo que convierte convierte la tensión alterna, alterna, en una o varias varias tensiones, tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta!. 1p. 9'0
Motor.& &ara 1&erez, *((*0 "s un artefacto que transforma la energ$a eléctrica en energ$a mecánica, de manera que puede impulsar el funcionamiento de una máquina. "sto ocurre por acción de los campos magnéticos que se generan gracias a las bobinas. as fuentes que alimentan al motor eléctrico pueden ser de corriente alterna o corriente continua.! 1p. ;(0
Solenoide.& Seg4n 1
+. '()E*+' -EE/#0
como una bobina de forma cil$ndrica que cuenta con un %ilo de material conductor enrollada sobre si a fin de que, con el paso de la corriente eléctrica, se genere un intenso campo eléctrico.! 1p. ='0
esarrollar un motor de Solenoide mediante un proceso de cono conoci cimi mien ento toss estu estudi diad ados os en máqu máquin inas as eléc eléctr tric icas as e investigativo en fuentes bibliográficas para %acer girar a una %élice %élice de poco poco tama-o tama-o sin la necesi necesidad dad de utiliz utilizar ar gran gran cantidad de energ$a eléctrica.
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Os%il%i+n.& Seg4n 1&erez 2 Merino, *()*0 Se representa a los movimientos de tipo vaivén a la manera de un péndulo o, dic%o de determinados fenómenos, a la intensidad que se acrecienta y disminuye de forma alternativa con más o menos regularidad.! 1p. 9;0
*0 5unción de los materiales que se emplearon en la
creación del motor solenoide.
Al!,re es!ltdo - *.& Con el alambre esmaltado se va ensamblar bobina, que estará conformado por ''( vueltas, para que se produzca el campo magnético y se pueda mover el motor.
Gráfico 5. >élice con palillos de helado
Cl(o.& @unciona como pistón del motor porque permite trasformar la energ$a magnética a energ$a mecánica para que se pueda mover la %élice.
Gráfico 1. #lambre esmaltado ; "<
Gráfico 6.
3lavo pistón de la bobina
Al!,re solido -1/.& "ste cable lleva por adentro un alambre
Interr'"tor.& Se va a encarga de abrir o cerrar el paso de la
que toca quitarle toda la cobertura o el aislante para que se pueda utilizar, toca amoldarle a la forma de un cig>e-al. Con el mismo alambre se forma la biela de nuestro motor para que sirva como soporte del cig>e-al.
corriente en el motor.
Gráfico 8. +nterruptor del motor
1oportes del cig=eñal Cr%s de 'n es0ero .? Sirve como n4cleo de la bobina al cual se lo va a cubrir con las ''( vueltas para que se forme el solenoide. Gráfico 2.
Gráfico 3.
Tornillos.& Servirán para fi#ar los soportes a la tabla y para su#etar el e#e del motor para que este fi#o.
3arcasa del esfero Gráfico 9.
$li%e.& Se realizó para demostrar la fuerza del campo magnético, esta creado por palillos de %elado y puede funcionar como un ventilador.
*
*ornillos para suetar
F'ente de (olt)e.& "s un transformador de ))( a *= voltios que será la fuente que suministre el volta#e de *= voltios para que el motor pueda funcionar correctamente.
=.). &esarrollo de la maqueta &ara la realización del motor de solenoide se desarrolló el siguiente proceso:
El "ri!er "s+ Se realizó la bobina o solenoide en la carcasa de esfero se envolvieron '8( vueltas de la siguiente manera.
Gráfico 10. 5uente de voltae
90
@órmula
Para calcular la velocidad ue !ira la "#lice
! vuelta ? <@9A
A A
A
Gráfico 11. Embobinado del solenoide
&ara tener un enrollamiento más eficaz, cada fila de enrollamiento se asegura con cinta masing, para que de esta manera no se suelten la vueltas y se logre obtener un buen campo electromagnético.
B: 3uadro de vueltas que da el motor solenoide en un periodo de tiempo $%EMP&
@9 s <9s !Cs
'UE($)S 97* vueltas )7; vueltas )(' vueltas
. 6#/3' ED2E/+6E*#0 Gráfico 12.
"n el marco eBperimental se va a detallar la lista de los materiales que se utiliza en la elaboración del motor senoidal y como se lo realizó.
3apas de embobinado
Se#'ndo "s+ Se desarrolló la barra que se le conocerá como cig>e-al donde se su#etara la %élice formada de palillos de %elado, esta girara al momento que tenga un rozamiento con el eBtremo de la salida de la bobina.
<. #&F+1+3+7 &E 0'1 6#*E/+#0E1
#lambre esmaltado ; "< @ 2alillos de helado Fn +nterruptor ! m de alambre solido ; !@ Fna fuente de voltae de !" votos Fn clavo 3arcasa de un esfero &os tornillos
Gráfico 13. (arra del cig=eñal
Ter%er "s+ Se elaboró los soportes del cig>e-al que viene a ser la biela en donde descara cada a eBtremo del cig>e-al, tomando en
=. &E1#//'00' &E0 2/'YE3*'
cuenta que al momento que funcione no tiene que moverse debe quedarse en el mismo sitio mientras girar la %élice.
momento en el que n4cleo comienza a entrar al solenoide y no se interrumpe %asta que no %aya entrado por completo.
Si las espiras están muy cercanas en un solenoide las l$neas de campo entran por un eBtremo y salen por el otro, esto es por la longitud del solenoide.
V. RECOMENDACIONES
Gráfico 1*.
C'rto "so
1oportes del cig=eñal
Consiste en armar una barrita que se le conocerá como el pistón con un ganc%o en un eBtremo y en el otro eBtremo se le adaptará un clavo, será el que va a ingresar y salir en el centro de la bobina para que esta gire conforme se vaya dando el contacto el eBtremo de la bobina.
VI. RECONOCIMIENTOS
Gráfico 15. #daptación de las partes del motor
3'into "so "l motor se conectara a una fuente de volta#e de *= voltios, ya armada la estructura del motor solenoide. Se le adapto un interruptor para el encender y apagar el motor sin la necesidad de desconectarle de la fuente de volta#e.
Se recomienda no sobrepasar el valor de volta#e estimado porque al contrario eBistirá sobrecalentamiento del electroimán %asta su quemadura total. &ara tener un me#or campo magnético se recomienda utilizar el material adecuado para la fabricación del pistón como podr$a ser el %ierro arsilicio. Se recomienda tener una precisión eBacta en la barra rotatoria para que no eBistan desbalances en ella y pueda girar con facilidad. Se recomienda utilizar una fuente de volta#e constante ya que con una ba#a de volta#e no tendrá la suficiente fuerza para accionar al electroimán y esto provocara que se dé un mal funcionamiento.
+gradecemos el apoyo de todos los integrantes que conformamos el grupo de traba#o, quienes brindamos el aporte moral y económico para la realización de este proyecto, de la misma manera agradecemos al Msc. Dommel Suárez por brindarnos sus conocimientos en las clases impartidas ya que gracias a ello %emos podido tener la noción de realizar el proyecto establecido.
VII.
E)F C. Sc%uler, "lectronica principios y aplicaciones, Sevilla: D"<"DG" S.+, *((*. E*F H. &érez y M. Merino, Iefinicion.de,J *()*. E"n l$neaF. +vailable: %ttp:KKdefinicion.deKoscilacionK. E9F S. Contreras y @. 3allardo , Idocuments.mB,J )8 Loviembre *()(. E"n l$neaF. +vailable: %ttp:KKdocuments.mBKdocumentsKinforme?)? ''b(c(9'f9d7.%tml. E=F &. 5e6itt, @undamentos de f$sica conceptual, MéBico: &"+DSNL K +/SNL O"S"P, *((7. E'F O. &érez, @$sica Geor$a y &ráctica, &er4: San Marcos, *((*. E;F D.
Gráfico 16. 6otor solenoide
IV.CONCLUSIONES
REFERENCIAS
"l funcionamiento del solenoide depende del contacto eléctrico que se debe establecer e interrumpirse en el momento correcto. "l listoncito sirve de contacto que se arquea de modo que el paso de la corriente se efectué eBactamente en el
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