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Ensayo bajo carga
ALUMNOS Santiago Adrián C.I. 19428819 Paredes Carlos C.I.18985575
IUTET, junio de 2011
Introducción El propósito de este trabajo es el de comprobar hasta que capacidad de velocidad que puede girar un motor con una corriente nominal de 13.5 amperios y una velocidad nominal de 1800 revoluciones par minuto y que ocurre durante el proceso. Pero para ello se debe de tener conocimiento sobre los pasos e instrumentos a usar como por ejemplo un freno electrodinámico el cual se encarga de aumentar la carga para asi medir la capacidad del motor ,o también de disminuirla; a demás de otros instrumentos básicos.
Marco teorico Un motor shunt es el tipo de motor de corriete continua en el cual la armadura se conecta en paralelo con el campo, que esta hecho con muchas vueltas de alambre fino,por lo tanto su resistencia eléctrica es alta y maneja poca corriente. El pare del motor shunt es una función lineal de Ia, donde t=ko.Ia La velocidad de un motor shunt depende principalmente de Ia r If. Respecto a Ia, la velocidad es una función lineal de Ia con pendiente negativa. N=k.v-IaPa O Respecto a If la velocidad es una función inversa de If cuya grafica es una hipérbola asintótica a los ejes, o sea que si If es grande la velocidad será pequeña y si If es pequeña la velocidad será grande, por tanto se puede destruir el motor, es lo que se llama embalamiento, condición que debe evitarse En general, los motores de corriente continua son similares en su construcción a los generadores. De hecho podrían describirse como generadores que funcionan al revés. Cuando la corriente pasa a través de la armadura de un motor de corriente continua, se genera un par de fuerzas debido a la acción del campo magnético, y la armadura gira (véase Momento de una fuerza). La función del conmutador y la de las conexiones de las bobinas del campo de los motores es exactamente la misma que en los generadores. La revolución de la armadura induce un voltaje en las bobinas de ésta. Este voltaje es opuesto al voltaje exterior que se aplica a la armadura, y de ahí que se conozca como voltaje inducido o fuerza contraelectromotriz. Cuando el motor gira más rápido, el voltaje inducido aumenta hasta que es casi igual al aplicado. La corriente entonces es pequeña, y la velocidad del motor permanecerá constante siempre que el motor no esté bajo carga y tenga que realizar otro trabajo mecánico que no sea el requerido para mover la armadura. Bajo carga, la armadura gira más lentamente, reduciendo el voltaje inducido y permitiendo que fluya una corriente mayor en la armadura. Debido a que la velocidad de rotación controla el flujo de la corriente en la armadura, deben usarse aparatos especiales para arrancar los motores de corriente continua. Cuando la armadura está parada, ésta no tiene realmente resistencia, y si se aplica el voltaje de funcionamiento normal, se producirá una gran corriente, que podría dañar el motor.
MOTOR SHUNT ESTABILIZADO
Para vencer la potencial inestabilidad de un motor recto shunt y reducir la “caída” de velocidad de un motor compound, un ligero devanado serie es arrollado sobre el devanado shunt. El flujo del devanado serie aumenta con la corriente de carga y produce un motor estable con una característica de caída de velocidad para todas las cargas. El devanado serie es llamado un campo estabilizador o “stab” y el motor un motor shunt estabilizado. La regulación de velocidad de un motor shunt estabilizado es típicamente menor al 15%.
La mayoría de los motores Reliance Super RPM y RPM III son shunt estabilizados. Cuando el campo shunt del motor es debilitado para aumentar la velocidad a un nivel de operación mas alto, el flujo del devanado serie llega a ser un porcentaje mayor del flujo total, de manera que a medida que la corriente aumenta, la caída de velocidad es un porcentaje mayor que antes. En aplicaciones donde la instabilidad resultante pudiera afectar seriamente el funcionamiento de la maquina (movida por el motor), el campo serie puede desconectarse. En aplicaciones donde los efectos de estabilidad nos son críticos, como en un frenado regenerativo, el campo serie puede utilizarse para mejorar el rendimiento que el provee. Cuando el campo serie no se conecta, el fabricante del control debe asegurar que la máxima velocidad segura del motor no es excedida y debe reconocer la perdida de torque que resulta de la operación del motor shunt estabilizado sin el devanado serie. Procedimiento El objetivo de esta practica es observar el comportamiento de la velocidad del motor en relación a la variación del tipo de carga. Se tiene un motor shunt conectado a un freno electrodinámico el cual , el cual se encarga de frenar lentamente al motor provocando que este eleve la barra que pesa con una fuerza igual a 20 newton; cuando están equilibradas no hace nada porque el motor no se esfuerza pero si esta desequilibrada el motor se encarga de mantenerla en equilibrio, y para ello se debe de conectar un transformador de corriente en este caso de 50 a 5 amperios, además de otros instrumentos como el multímetro, el amperímetro, cospfimetro y el tacometro. El motor cuenta con una corriente nominal de 13.5 amperios,. En la primera medida se debe equilibrar las pesas cerca del final de la barra para después irlo separando lentamente pero solo de un extremo mientras que el otro se deja fijo; a medida que se ve deslizando el motor hara un menor esfuerzo al tratar de estabilizar la barra pero para ello requiere de cierta ayuda
la cual proviene del transformador de corriente que se ira girando hasta logra un estabilidad equilibrada para cada momento de la medición Resultados del ensayo bajo carga V
I
N
T
PentW
Psal HP
PsalW
R%
120,6
1,1
832
-
132,66
120,8
1,7
821,4
1
205,36
0,1154
86,088
41,92
120,4
2,5
813
2
301
0,228
214,84
71,37
120,7
3,1
805
3
374,17
0,339
297,65
79,54
120,7
3,9
798
4
470,73
0,448
334,21
70,99
120,8
4,5
792
5
543,6
0,556
414,77
76,3
Resultados de ensayo bajo carga 2 V
I
N
T
PentW
Psal HP
PsalW
R%
120,3
4,7
864
6
565,41
0,607
452,82
80,08
120,3
4,2
942
7
505,26
0,529
394,63
77,97
120,5
3,5
1059
8
421,75
0,446
332,71
78,88
120,4
2,9
1242
9
349,16
0,349
260,35
74,56
120,5
2,2
1557
10
265,1
0,218
162,63
61,346
Calculos Sabiendo que PentW=V.I Tomando como referencia a T cuando vale 1 (T=1) Pentw=120,8v*1,7A Pentw=205,36A Lo mismo es para los demas calculos Potencia de salida HP
PsalHP=
T*N 7115
PsalHP= 1*821,4
=
0,115
7115 PsalW= PsalHP * 746
PsalW= 0,1154 *746 = 86,0884
R%= PsalW * 100 Pentw R%= 86,088 * 100 = R%= 41,92 205,36
Conclusiones En un motor shunt, el flujo es constante si la fuente de poder del campo es fija. Asuma que el voltaje de armadura Et es constante. A medida que la corriente de la carga disminuye desde plena carga a sin carga, la velocidad debe aumentar proporcionalmente de manera que la fuerza contra electromotriz Ec aumentará para mantener la ecuación en balance. A voltaje nominal y campo completo, la velocidad del motor shunt aumentará 5% a medida que la corriente de carga disminuya de plena carga a sin carga. La reacción de armadura evita que el flujo de campo permanezca absolutamente constante con los cambios en la corriente de la carga. La reacción de armadura, por lo tanto causa un ligero debilitamiento del flujo a medida que la corriente aumenta. Esto tiende a aumentar la velocidad del motor. Esto se llama “inestabilidad” y el motor se dice que está inestable.
