UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
MAQUINAS
ELECTRICAS
ML202-F LABORATORIO
Nº 3
MOTOR DE
CORRIENTE
CONTINUA GRUPO
NÚMERO 1
INTEGRANTES
:
Rojas Yupan Yupan Fiorella
20102049C
Amanzo Vera Vera Raul
20067002J
Celso Espinoza Arce
2010252!
!"mez #orres Juan
20061072F
A$er%a Farro Juan &e 'ios
PROFESOR
:
FECA DE PRESENTACION:
ING. ACEL UAMAN 12 ! 0" ! 201#
20070225F
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ÍNDICE
OBJETIVOS 3 EQUIPOS Y MATERIALES 4 FUNDAMENTO TEORICO 5 PROCEDIMIENTO 6 CUESTIONARIO 13 CONCLUSIONES 18 BIBLIOGRAFÍA 19 ANEXOS ANEXOS !
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MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA DC 1. INTRODUCCION: Los motores de corriente continua, MCC, son muy importantes debido a que pueden proporcionarnos un alto torque y pueden trabajar a velocidad variable. En su aplicación industrial ha sido irremplazable en algunos modelos y modernizados en otros dado la particularidad de sus características de uncionamiento. Los MCC m!s importantes son los siguientes" #utoe$citados %tipo shunt, serie y e$citación compuesta&. • • E$citación independiente.
2. OBJETIVOS DEL LABORATORIO: Los objetivos del presente trabajo son" • •
• • • • •
• •
'acer conocer la constitución electromec!nica de los MCC. (amiliarizarse con la simbología y cone$ionado de los MCC de nuestro laboratorio en los ensayos seg)n las normas *EC y +EM#. Cone$ión y puesta en servicio del MCC. *nversión de giro. eterminar sus p-rdidas, eiciencia en unción de la corriente de campo. # partir de los ensayos realizados obtener el modelo de la m!quina. egistro de los valores característicos y curvas características de uncionamiento especíicas de los MCC. Evaluación de las mediciones realizadas y registradas. /resentación del protocolo de pruebas seg)n normas *EC, +EM# y *EEE.
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3. PRECAUCIONES" ado las circunstancias del laboratorio y teniendo en cuenta que los equipos son muy valiosos es que debemos tener muy en cuenta lo siguiente" 0.
El alumno veriicar! el dimensionamiento de la instrumentación a utilizarse, así mismo constatar! que sus esquemas est-n bien planteados. 1. /ara evitar el deterioro y2o avería de los instrumentos y equipos, el alumno no debe accionarlos por ning)n motivo, sin la aprobación previa del proesor. 3. La escala de todos los instrumentos debe ser la m!$ima. 4. #l operar las cargas, comenzar con una carga mínima y aumentarlo en orma gradual hasta llegar al m!$imo permisible.
4. EQUIPOS Y MAQUINAS ELECTRICAS A UTILIZAR:
BANCO ACTIVO DE PRUEBAS
GENERADOR CORRIENTE CONTINUA
+5 de pedido 673838 9 8: >ensión +ominal 13; ?oltios Corriente +ominal 3 #mperios. Corriente #rranque < #mperios >orque M!$imo 0; + 9 m /otencia #parente =;; ?# -gimen de servicio 60 /M Ma$. 4;;; @rado de protección */1; #M/L*(*C#7 *+>E@#7 >ensión de pico 8;; ?oltios >ensión M6 4;; ?oltios Corriente pico 0; #mperios Corriente M6 B #mperios
+5 1;; 18 <=4 >ensión armadura 11; ?oltios Corriente armadura 0 #mperio Cone$ión *ndependiente Cone$ión 6hunt. Cone$ión Compuesta >ensión 11; ?oltios Corriente de campo 0;; m# -gimen de servicio 60 /M 1;;; @rado de protección */A4 +orma ?E ;A3; >ermostato 01;5 C @CC2MCC L:C#6 +:LLE
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*>E M 0 1 3 4 A 8 B = < 0;
E6C*/C*7+ @E+E#L E L#6 M#:*+#6 D E:*/76 Manguito de acoplamiento Cubierta de acoplamiento Carga universal para m!quinas de 3;; vatios #rrancador para m!quina de corriente continua de 3;; vatios egulador de campo para m!quina de corriente continua (uente de alimentación de corriente continua Multímetro digital (L:E Conectores de seguridad Fuego de cables de 4 mmG Multímetro analógico2digital 9 medidor de potencias y (./.
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C#+>. ;0 ;0 ;0 ;0 ;0 ;0 ;0 ;4 1A ;1
El presente laboratorio debe acilitar los conocimientos orientados a la pr!ctica de los motores de corriente continua. El contenido se centra en el an!lisis e$perimental de las m!quinas auto e$citadas y con e$citación independiente. #l concluir el presente laboratorio :d. habr! aprendido el modo de uncionamiento, operación y respuesta de las características de operación en estado permanente y transitorio. #sí mismo se demostrar! las pr!cticas del control de tensión, inversión de giro y curvas características de los MCC.
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5. FUNDAMENTO TEORICO:
1. CONEXIN DEL GENERADOR DE CORRIENTE CONTINUA SENTIDO DE ROTACION En los arrollamienos &e eciaci"n la corriene lu8e &el nmero caracer:sico 1 ;acia el 23 En el es ? 8 F2 esa coneca&o al = @ ?3 El seni&o &e roaci"n es &ireca = ;oraria ? &on&e siempre A1 ser posiio = > ?3
A1
F1
F2
-
A2
-
, ,a Bm
4M
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OPERACION COMO MOTOR IEC /a corriene &el circuio &e arma&ura lu8e &e A1 = > ? ;acia A2 = @ ?3
DESCRIPCION DEL CIRCUITO
BORNES
ARR//A(,E-# 'E AR(A'+RA
A1 = > ? A2 = @ ? D1 = > ? D2 = @ ? '1 = > ? '2 = @ ? E1 = > ? E2 = @ ? F1 = > ? F2 = @ ?
ARR//A(,E-# 'E C-(+#AC, ARR//A(,E-# 'E C(E-.AC, ARR//A(,E-# EC,#AC,- 'ER,VAC, ARR//A(,E-# EC,#AC,- ,-'EE-C,E-#E
,-,C, F,,-,C, F,,-,C, F,,-,C, F,,-,C, F,-
INVERSION DE LA ROTACION 13@ ara lo%rar la inersi"n el seni&o &e roacion se &e$er inerir F1 8 F2 " A1 8 A2 nunca los &os a la ez3 23@ #ener muc;o cui&a&o cuan&o se realiza el cam$io &e polari&a& en la arma&ura pues si uilizamos el $o$ina&o &e conmuaci"n reisar
Motor C e$citación shunt
Motor C e$citación independiente
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Motor C e$citación serie
Motor C e$citación compuesta
2. MEDICION DE LA RESISTENCIA DEL ESTATOR Esta medición se realiza aplicando los siguientes m-todos" • ?oltio 9 amperim-trico en CC y C#. • 7hmímetro de precisión. • /uente de medición para resistencias pequeHas.
M!"#$#%& "! '( R) * L) "!' $#+$,#- "! $(/0. V!+ GCC M!"#$#%& "! '( RD * LD "!' $#+$,#- "! $/0!&($#%&. V!+ GCC M!"#$#%& "! '( R( * L( "!' $#+$,#- "! (+/(",+(. V!+ GCC
3. MEDICION DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NRMALIZADO IEEE 112167 8 #-!/ 4.19 ! IEEE 8 43 119 VER APENDICE ADJUNTO A LAS GUIAS V!+ GCC 4. MEDIDA DE INDUCTANCIA ROTACIONAL G()9 VER APENDICE ADJUNTO A LAS GUIAS V!+ GCC %3
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5.
PRUEBA EN VACIO IEEE 112 167 ITEM 4.9 Inicamente para controlar las p-rdidas rotacionales.
. PRUEBA CON CARGA IEEE 112 167 ITEM 4.2 9 /ara la prueba con carga se tendr! que conectar el reno din!mico L+ como (E+7 y seleccionado en control de >7:E. 6eguir las indicaciones del proesor. / )til J > %+Km& $ /M %pi23;& E( J / )til 2 / ingreso
6. ENSAYO DE TEMPERATURA IEEE 112 167 ITEM 5.3 MET. 3 9 Consiste el registrar la temperatura y el tiempo y tener la curva >emp. ?s >iempo. El tiempo mínimo es ;4 horas cuando la temperatura comienza a disminuir en ;1 grados centígrados durante las dos horas siguientes. %3 9
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7. CLASIFICACION DE LOS MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA MOTOR CON EXCITACIÓN SHUNT.6e conecta el circuito del inductor en paralelo con el circuito del inducido %comparten la misma uente e$terna&. #mbos circuitos est!n calculados para trabajar con una uente com)n.
*LJ *a * ? J Ea %a *a& Ea J @a* Nm, >e J @a **a, ? J Ea ∆? ? J ? J % adj & * (neta J (campo K (armadura Esta m!quina ha recibido este nombre debido a que su devanado inductor est! conectado en derivación a su inducido. icho devanado est! conormado de muchas espiras y de un conductor delgado debidamente aislado.
MOTOR SHUNT CON CARGA
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MOTOR CON EXCITACIÓN INDEPENDIENTE.Con la inalidad de obtener una intensidad de campo magn-tico constante e independiente a los cambios bruscos que se presentan en la carga y para mejorar el par y mantener la velocidad mucho m!s estable que los tipos anteriores, alimentaremos al circuito de campo por medio de una uente C e$terna e independiente %evitando que las variaciones e$istentes en el circuito de armadura interieran en el circuito de campo&. El circuito de la armadura tendr! su propia uente de modo que las variaciones e$istentes % debido a la carga &, no aecten al circuito inductor. /or tanto las corrientes *a e * son independientes. # continuación podemos detallar las siguientes ecuaciones" ? J Ea a *a Ea J @a * Nm , >e J @a * *a , ? J Ea
∆?
(neta J (campo K (armadura ? J %adj & *
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El circuito de campo tiene las mismas características de construcción que el @CC tipo shunt y diiere en la utilización de una uente completamente independiente.
MOTOR CON EXCITACIÓN INDEPENDIENTE CON CARGA
MOTOR CON EXCITACIÓN COMPUESTA.El uncionamiento m!s estable de los motores hacen que la m!quina sea de muy buena calidad. /ara lograrlo los abricantes de m!quinas de CC han combinado las características de un motor serie y shunt. 6e crean entonces las m!quinas compuestas que re)nen mejores características que las m!quinas estudiadas anteriormente. %3 12
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(neta J (campo (compen. K (armadura (neta J + * +d *d K +a *a 6eg)n la ubicación de la cone$ión del circuito inductor, esta m!quina puede denominarse de" /asó corto y largo.
MOTOR COMPUESTO INDUSTRIAL CON CARGA
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. CUESTIONARIO 1. E&,/!+! * "!)#&( '( $(+($-!+;-#$( "! ),&$#&(/#!&- &/#&('! "!' MCC. T/! ' "(- "! 0'($( "!' /-+ 0+#/ * "!' MC.C. U-#'#<(" !& , !&(*. TABLA Nº1 MEDIDA DE AISLAMIENTO DE LOS CIRCUITOS RESISTENCIA CIRCUITO MEDIDO TERMINALES (MΩ) CAMPO
A1-TIERRA
178
COMPENSACION
E1-TIERRA
>200
ARMADURA
D1-TIERRA
>200
C*C:*>7
/:EO# E L# *+/E#+C*# 7'M*C# >EM*+#L E6*6>E+C*#% >E+6*7+% C7*E+>E% E6 P& ?& #&
#M#:#
#0K#1
0B
10,03
003
C#M/7 C7M/E+6#C* 7+
E0KE1
0<=A
1;8
8,=4
0K1
10,0
1;,=
00<
1K3
0=
10,01
0AA,=
2. D! ' !&(* "! =($; >+()#$(+ -/(+ "(- "! '( 0?+"#"( +-($#&('!. @(>( ,&( "!/-+($#%& -!%+#$( "! , +!,'-(".
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V(bor!" ) VOLTIOS 222
%$I# AMPERIO S 0$1&
V# VOLTIOS 220
VELOCID AD RPM 1'00
En el esquema del circuito anterior se observa que hay un que est! abierta y por lo tanto no participa en el circuito, adem!s sabemos que para este caso" Prot = Pentreg - Psalida
P+- 31.122 3.7 P+- .322
3. D!' !&(* $& $(+>( >+()#$(+ '( #>,#!&-! $,+=(. V = I( P- = & EF = & EF = P-. P-. = I( R( I( = I(
V vs Ia
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Pot vs n
EF vs n
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EF vs Pot
Pot vs Ia
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Ra*Ia2 vs Ia
4. Q,! ,$!"! !& !' MCC $,(&" ! #&=#!+-! '( 0'(+#"(" "! '( ),!&-! "!: ' !' $(/0 $& (+/(",+( $&-(&-! * ' (+/(",+( /(&-!&#!&" )# !' $(/0. D!/,!-+! (&(';-#$(/!&-! ' $(/# !&$&-+(". Cuando solo el campo con armadura constante se invierte de polaridad, el motor de corriente continua uncionaria como motor de corriente continua, y la velocidad empieza a disminuir, por el contrario cuando solo la armadura se invierte, manteniendo ijo el campo, se comporta como generador y la velocidad empieza a aumentar, al igual que las rpm.
5. C/ =!+#)#$(+;( # !' #-!/( "! !$#''( !-H $('#+(" $++!$-(/!&-! (>( ,& !,!/(. E& $( "! & !-(+ #!& $('#+(" !-! !)!$- $/ ()!$-(+;( !& !' -+(( &+/(' "!' MCCK E0'#,! "!-(''("(/!&-! , +!0,!-(. /rimero tienes que veriicar que las escobillas est!n perectamente asentadas, es decir que la supericie del carbón asiente completamente sobre el conmutador del motor y que no queden espacios, ya que esto genera chisporroteos, despu-s tienes que veriicar que las muelle de las escobillas presionen correctamente estas.
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/ara veriicar la zona neutra del motor %!ngulo de las escobillas con respecto al campo magn-tico&, se tiene que aplicar un voltaje de corriente alterna a las bobinas de campo, y con un multímetro conectado en las puntas de la armadura y la escala en voltaje de C#, tienes que girar el soporte que sujeta las escobillas %generalmente es como un disco sujetado con tornillos a la tapa trasera del motor&, para esto primero has una marca de la posición original en la que estaba colocado para que sirva de reerencia, se debe de notar que al ir girando este soporte hacia adelante o hacia atr!s la lectura en el multímetro aumenta o disminuye, tienes que ijar el soporte en el punto donde el voltaje sea menor. El voltaje de alterna que le apliques a las bobinas de campo tiene que ser igual o menor al valor que indica la placa de datos del motor, si el motor es de campo permanente %imanes& tienes que utilizar un multímetro de preerencia analógico en la escala de 7hms y girando el soporte de las escobillas lo ijaras en donde la lectura del multímetro te marque mayor resistencia de preerencia resistencia ininita. %Da que la armadura en su zona neutra se comporta como uncapacitor&. :n motor que no está ajustao en su !ona neut"a #onsu$e una #o""%ente e&#es%'a ()aja e* to"que e* $oto"+ por lo que para veriicar que tu motor esta correctamente ajustado, tienes que probarlo con carga y medir la corriente, esta no debe rebasar los amperajes anotados en la placa de datos, debe tener la uerza suiciente para hacer su trabajo, así como llegar a las revoluciones m!$imas de placa cuando este alimentado tambi-n al voltaje nominal de armadura y no deber! generar chispas visibles en el conmutador de m!s de tres milímetros.
. R!$/!&"($#&! * $&$',#&!.
Coo "! *+o ,orobr .o" o/or!" +! DC ,o!r/! o/!, !.,/r, ! o/!, !,3, or !+o +! "* o!/o ro//oro$ !. o/or ,/*.!/! !" * 4r 5*+ r . "o,!++ 5 6*! 4r," . *," 36*" 6*! b" "* #*,o!/o ! !..o" *!+! #*,or %3 19
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Por o/r r/! !. ,o/ro. +! !.o,++ "! *!+! .o4rr ! .o" o/or!" +! +*,,9 or !+o +!. ,bo +!. =!ro +! o.o" ! . 36*$ +!. ,bo +! #r!,*!, !.,/r, .,+$ +!. ,bo +! o./
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7. BIBLIOGRAFIA:
A%us:n !uiGrrez aucar
A+'55 D* M$6&+$5 E'7%(%$5
Fraile (ora
M6&+$5 E'7%(%$5
.ep;en J3 C;apman
M6&+$5 E'7%(%$5
Apunes &e clases &e m
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1. ANEXOS
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