Lab 07 Motor Universal (1)

MÁQUINAS AC LABORATORIO Nº 07  “EL MOTOR UNIVERSAL” 

 Alumno (os):

!u"o S%m%s&!% $%' *% %n&!%+

: : :

Cristian Sarmiento Flores

28

D

#RO$ESOR 

IV 

Ing. Mario Umire ,o! :

11

17

ELECTROTECNIA INDUSTRIAL PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR 

NOTA: 10:15

2016-1

MAQUINAS ELÉCTRICAS AC

Tema:

MTR UNI!ERSAL Nota:

Apellidos y Nombres:

Nro. DD-106 Página 1 / 10

Código : Semestre :

Grupo Lab. N

IV

: :

"#ETI!S -

Determinar las arater!stias en "a!o y plena arga #ando se alimenta on orriente alterna.

-

Determinar las arater!stias en "a!o y plena arga #ando se alimenta on orriente ontin#a.

I$ INTR INTR%UC %UCCI CI&N &N TE&R TE&RIC ICA A $l motor #ni"ersal se #tili%a en &erramientas portátiles omo taladros' sierras' p#lidoras el(trias' batidoras' li#adoras' et.' en los )#e la "eloidad' m#&a potenia y tama*o pe)#e*o onstit#yen #na "enta+a. $l motor #ni"ersal es básiamente #n motor de DC dise*ado para ,#nionar on CA y on CD. n motor seria normal de CD ,#niona de,iientemente en CA debido a:

a' a alta reatania de l os de"anados de armad#ra y de ampo limitando la orriente de CA a #n "alor m#&o menor )#e la orriente direta para la misma tensión de l!nea.

(' Si se #sa aero sólido para el maro o y#go del estator' el ,l#+o de CA prod#irá grandes orrientes parasitas en (l y por lo tanto se alentará. $l e,eto de reaión de armad#ra p#ede red#irse oloando #n de"anado de ompresión en el estator' de tal modo )#e los ,l#+os se opongan o an#len2 entre si. $ste mismo de"anado de ompensaión se p#ede onetar  en serie on el de armad#ra' en este aso se die )#e el motor está ond#ti"amente ompensando. $n estas ondiiones' el motor #ni"ersal tendrá arater!stias de operaión similares' ya sea )#e ,#nione en CA o en CD. $l de"a de"ana nado do de omp ompen ensa sai ión ón p#ed p#ede e one onet tar arse se para para )#e )#e se omp ompor orte te omo omo el se# se#nd ndar ario io de #n trans,ormador en orto ir#ito. a orriente ind#ida de CA en el de"anado de ompensaión prod#e #n ,l#+o )#e se opone o ne#trali%a2 al de la orriente de armad#ra y se die )#e el motor está ind#ti"amente ompensado. a reatania del de"anado de ampo se p#ede mantener a #n "alor ba+o' limitando el n3mero de "#eltas de la bobina.

II$ II$ EQUI EQUI) )S S A UTI UTILI LI*A *AR R 

01 4otor ni"ersal.



01 5reno de pol"o magn(tio.



01 5#ente de Alimentaión.



01 aómetro.



01 Pin%a Amper!metria.



01 4#ltistester.



Cables de one7ión.

III$ III$ )RC )RCE% E%IM IMIE IENT NT  Advertencia: ¡En esta etapa se manejarán voltajes voltajes peligrosos! ¡No haga ninguna conexión cuando la fuente est conectada! ¡a fuente de"e desconectarse despus de hacer cada medición!

Advertencia: #sar "otas de seguridad durante su permanencia en el $aller $aller

ELECTROTECNIA INDUSTRIAL PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR 

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MTR UNI!ERSAL EN %C 1.

omar omar los los datos datos de pla plaa a del del motor motor::

0.25 W 220 V 230 V

%otencia nominal c&a& c&a&

# nominal c&c& #nominal c&a. Inominal c&c& Inominal c&a . '%( )recuencia )recuencia *c&a&+

1.6 A

2.2 A 3000 RPM 50 Hz

8.

Arma Armarr el sig# sig#ien iente te ir ir# #it ito: o:

.

;eg#le ;eg#le la la tensi tensión ón de de alimen alimenta taión ión a 880 <. <.

=.

lenar las las sig#ientes sig#ientes tablas tablas teniendo teniendo en #enta #enta )#e ba+o ba+o ning3n moti"o moti"o se se deberá &aer &aer traba+ar traba+ar al motor  motor  on #na orriente s#perior a la nominal.

NTA: "a+o nin,na .ir.nstan.ia se /e(er a.er tra(a+ar al motor en a.3o a tensi4n nominal$
M 5Nm'

0,31

0,36

N 5R)M' I 5A'

3690   

3580 

1,05

Cos ϕ

1

)1 5'

231

0, 41

0,46

3389

1,12  

34 3 461 1,2 

1

 

246,4

  231 119,73   51,8%

246,4

 

0,6 

0,51

0,56  

3300 33

3229

3170

3118  

1,26

1,33

1,41

1,49

1,57  

1

1

1

1

1

1

264

277,2

292,6

310,2

327,8

345,4

 

 

0,67 


)1 5' )2 5' n7

 

134,89 134, 89

277,2 292,6 264 148 48,5 ,52  2    163,17    17 176, 6,15 15

54,7%

56,3%

58,9%

60,2%

310,2

327,8 345,4 189 18 9,2 ,26  6    199,08    218,65  61,0% 60,7%   63,3%

FÓRMULAS UTILIZADAS PARA EL CÁLCULO 

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>.

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?ra,i)#e ?ra,i)#e estos estos "alores "alores y l#ego onteste onteste las las sig#ien sig#ientes tes preg#ntas: ?ra,iar las #r"as de arga del motor en CD.

RPM

I(A)

P2

n%

a

@#( s#ede s#ede on la "eloidad "eloidad del del motor motor a medida medida )#e )#e se a#menta a#menta la argaB argaB

A medida que aumena !a "a#$a e! m# em&ieza a 'aa# !a e!"idad de mane#a "n*ane

b

@Cómo @Cómo "ar!a "ar!a la e,iieni e,iienia a del motor motor a medida medida )#e se se a#menta a#menta la argaB argaB

+a e,i"ien"ia de! m# aumena na'!emene a di,e#en"ia que "n !a a!imena"i-n A e#i,i"a# en !a $#/,i"a 2 de !a *e$unda a'!a.



@Por )#( )#( no se se reomien reomienda da &aer &aer traba+ar traba+ar al al motor motor #ni"ersa #ni"ersall en "a!oB "a!oB

P# qu a"em* una "nei-n *e#ie de! m#  en m#e* 4 un m# en *e#ie n *e &uede a##an"a# en a"6 a que !a ,#e"uen"ia de $i# de&ende de !a "a#$a. Pa#a "a#$a* men#e* a! 25% de !a a*i$nada !a e!"idad *e &uede in"#emena# &e!i$#*amene. d

@Cómo @Cómo se interpreta interpreta el "alor "alor del ,ator ,ator de potenia potenia )#e aparee aparee en la plaa plaa del motor motor #ando #ando el motor traba+a en D.C.B

! ,a"# de &en"ia &a#a "uand e! m# e*/ #a'aand "n a!imena"i-n 4 e* 1. 4e'id a que n a &#e*en"ia de ene#$6a #ea"ia en 4  &# e!!* *iem&#e *e#ia 1 "a'e men"ina# que *i *iem&#e *e#/ un a n e* ne"e*a#i #e,e#i#*e a un ,a"# de &en"ia.

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MTR UNI!ERSAL EN AC 1.

Arma Armarr el sig# sig#ien iente te ir ir# #it ito: o:

8.

;eg#le ;eg#le la la tensi tensión ón de de alimen alimenta taión ión a 880 <. <.

.

lenar las las sig#ientes sig#ientes tablas tablas teniendo teniendo en #enta #enta )#e ba+o ba+o ning3n moti"o moti"o se se deberá &aer &aer traba+ar traba+ar al motor motor on #na orriente s#perior a la nominal.

NTA: "a+o nin,na .ir.nstan.ia se /e(er a.er tra(a+ar al motor en a.3o a tensi4n nominal$
M 5Nm' N 5R)M' I 5A' Cos ϕ

 

)1 5'

 

0 ,36 0,

0,41

3500

3123

 

0,63

0,63

   

2 48 24

254

 

1,6 

 

1,69

0,46 0,

0,51

2800

2600

1,,77 1 0,62 0,

1,86     0,58    

1,96 1,

2,05

2,15  

0,56 0,

0,53

0,5 

253 25

255  

 

2 56 25

2 55

256  

 

0,56 0,

2300  

0,61

 

2100 

0,67  

 

1900 


)1 5' )2 5' n7

  131,88    248 

53%

25 2 54 134,02 13 53 %

253 134,81   53%

256  138,79   134,81 255 

54%

53%

256  134,08    133,24 255 

 

53%

52%

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?ra,i)#e estos "alores y l#ego onteste las sig#ientes preg#ntas. ?ra,iar las #r"as de arga del motor en AC.

RPM

I(A) P2

n%

a.

@#( s#ede s#ede on la "eloidad "eloidad del del motor motor a medida medida )#e )#e se a#menta a#menta la argaB argaB

4i*minue dema*iad a "m&a#a"i-n "n !a #a $#a,i"a e* a"e que ,#ene e! m#  *e e!ee dema*iad !a "##iene.

b.

@Cómo @Cómo "ar!a "ar!a la e,iieni e,iienia a del motor motor a medida medida )#e se se a#menta a#menta la argaB argaB

n e*e "a* !a e,i"ien"ia *e maniene "n*ane a n a un aumen na'!e  e*/ &# e! 50% de e,i"ien"ia

.

@Por )#( )#( no se se reomien reomienda da &aer &aer traba+ar traba+ar al al motor motor #ni"ersa #ni"ersall en "a!oB "a!oB

P#que *i n a "a#$a e! m# &ueda que !!e$ue a di*&a#a#*e !a e!"idad a"iend que  &#duz"an "##iene* "##iene* que quemen a! m#. m#. d.

@Como @Como se interpreta interpreta el "alor "alor del ,ator ,ator de potenia potenia )#e aparee aparee en la plaa plaa del motor motor #ando #ando el motor  traba+a en A.C.B

ue e! a!# de! ,a"# de &en"ia que a&a#e"e en e! m# e* "uand #a'aa a una "a#$a m/ima. e.

@$n )#( )#( tipo tipo de tensi tensión ón el moto motorr es más más e,ii e,iient enteB eB

+a en*i-n m/* e,i"iene e* !a 4 a que e! m# #a'aa me# n *e di*&a#a '#u*"amene !a e!"idad  &e# !a indu*#ia u*a A a que n ienen una ,uene ,uene de en*i-n de 4.

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I!$ I!$ "SER! "SER!ACI ACINES NES 8 CNCL CNCLUSI USINES NES Por  Por llo menos > de ada #na ellas ellas

 9e '*e#- que e! m# unie#*a! a ma# &#e*en"ia de "i&a* "uand e* a!imenad &# A en *u*

e*"'i!!a* que "uand e* a!imenad &# 4  9e '*e#- que !a e!"idad de! m# di*minue '#u*"amene "uand e* a!imenad &# A a medida que *e !e

de "a#$a*.  9e '*e#- que e! m# unie#*a! *e !e a"e #a'aa# "n en*i-n A e! m# *e "a!iena m/*  e* a"e que *e

e!ee dema*iad !a "##iene.  9e '*e#- que n*#* &dem* a"e# #a'aa# e! m# unie#*a! en a"6 de'id a que *u "nei-n de! ##

e! e*a# e*/ en *e#iad ! "ua! a"e que *e di*&a#e !a e!"idad a"iend que *e quemen e! ''inad.  9e '*e#- que e! m# unie#*a! &dem* "n#!a# !a e!"idad "n ! a en*i-n "uand e* a!imenad &# 4

 &e# n &dem* a"e#! a"e#! "uand e* a!imenad &# A.

 9e "n"!ue que e! m# unie#*a! *e u*a en m/quina* &equea* "m a!ad# !i"uad#a* dnde *n &#/i!e*

dnde *e &uede u*a# en 4  A.  9e "n"!ue que e* #e"menda'!e que e! m# unie#*a! iene m/* enaa* "uand e* a!imenad &# 4 &e#

ma#mene en n*#* *! n* *umini*#an ene#$6a &# A.  9e "n"!ue que n*#* n &dem* "n#!a# !a e!"idad de un m# "uand e* a!imenad &# A "n !a

en*i-n *! "n !a ,#e"uen"ia  #* "a** *e u*a un #e-*a  n &dem* "n#!a# "n #que. ;a que e* ine*a'!e.  9e "n"!ue que e! m# unie#*a! #a'aa me# en 4 a que iene ma# e,i"ien"ia a que n a &en"ia

#ea"ia  !a &en"ia a"ia e* i$ua! a !a &en"ia a&a#ene.  9e "n"!ue que e! m# unie#*a! #a'aa a a!a* e!"idade* ! ma! e* que iene ma# manenimien &#

que u*a e*"'i!!a*.

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!$ ANE9

MTR UNI!ERSAL $l motor niersal se denomina denomina as! por ser el 3ni 3nio o motor )#e p#ede p#ede onetarse onetarse tanto a orriente alterna omo a orriente ontin#a. C#ando el motor niersal se oneta a la orriente ontin#a on #na arga onstante' la "eloidad y la potenia a#mentan proporionalmente on el "olta+e apliado. C#ando este motor se oneta a la orriente alterna on arga onstante' la "eloidad y la potenia a#mentan proporionalmente on el "olta+e apliado a partir de los 000 r.p.m. re"ol#iones por min#to

Fi,1$ Motor Uniersal $n el motor niersal la "eloidad dada para #n "olta+e en orriente alterna es in,erior )#e la )#e se obten ob tendr! dr!a a si se ap apli lia a el mi mismo smo "ol "olta+ ta+e e per pero o en or orri rien ente te o onti ntin# n#a. a. os moto motores res ni niersale ersaless se onstr#yen para potenias menores a los 0.> C< aballos "apor y "eloidades de &asta 000 r.p.m. y presentan #n b#en rendimiento. $l prinipio de ,#nionamiento de este motor el(trio está determinado por el e,eto motor )#e prod#e #n ond#tor reorrido por #na orriente el(tria y )#e está sometido a #n ampo magn(tio. Por aión magneto motri% e7istirá #n despla%amiento y por ende #na rotaión.

CNSTITUCIN %E UN MTR UNI!ERSAL •

•

•

"o(inas .on/.toras: Se las onoe on el nombre de ind#tor o ampos ind#tores. "o(ina in/.i/o: $s el rotor bobinado y se le onoe on el nombre de ind#ido o armad#ra. Es.o(illas: Son ,abriadas de arbón por ser #n material s#a"e y #n oe,iiente de temperat#ra negati"o.

•

•

Resortes: Sir"en para mantener las esobillas en s# l#gar por medio de presión meánia. Taas o es./os: Sir"en para sostener el e+e del motor y dar la estr#t#ra meánia al motor.

CARACTERISTICAS %EL MTR UNI!ERSAL $l motor #ni"ersal' es #n motor apa% de traba+ar tanto en orriente ontin#a DC omo en orriente alterna AC' s# apliaión prinipal es para &erramientas portátiles debido a s# ba+o oste' s# red#ido tama*o' s# poo peso y )#e p#eden traba+ar en orriente alterna AC >0 %' las "enta+as de este motor  son grandes pares de arran)#e y ele"adas "eloidades de rotaión #ando se alimentan on e7itaión en serie arater!stias seme+antes al motor de ontin#a on e7itaión en serie' s#s des"enta+as es ) neesitan mantenimiento ambio de esobillas a#n)#e en apliaiones domestias no se s#ele lle"ar a abo este mantenimiento' se dimensionan las esobillas &asta el ,in de la "ida del eletrodom(stio. 1. 5#n 5#nion iona a on orrie orriente nte alterna alterna y on on orrient orriente e direta direta

MAQUINAS ELÉCTRICAS II 8. . =. >.

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Posee #n Posee #n par par de de arra arran)#e n)#e m#y ele" ele"ado ado a "eloid "eloidad ad es diretam diretamente ente prop propori orional onal a la orri orriente ente Se #tili%a #tili%a en &err &erramie amientas ntas man# man#ales ales'' eletrod eletrodom(s om(stios tios Para in"ertir in"ertir el sentido sentido de de rotaión' rotaión' se in"ierte in"ierte el sentido sentido de la orriente orriente en #al)#ier #al)#iera a de los bobinados.

)RINCI)I %E FUNCINAMIENT FUNCINAMIENT  %EL MTR ELECTRIC UNI!ERSAL $l motor el;.tri.o niersal basa s# ,#nionamiento en la ley de aplae. $l bobinado ind#tor y el bobinado ind#ido están onetados en serie. Al ser reorridos por #na orriente' el bobinado ind#tor  ,orma el ampo magn(tio y el ind#ido por la ley de aplae' al ser reorrido por la orriente y sometido a la in,l#enia del .amo ma,n;ti.o ind#tor' se despla%a' dando origen al giro del rotor. Si a#m a#menta enta el amp ampo o a#m a#menta enta la ,#er ,#er%a' %a' a#menta a#menta la "eloidad. "eloidad. $l .amo ma,n;ti.o  )#e prod#e la bobina ind#ida' pro"oa #na de,ormaión del ,l#+o ind#tor llamada reaión del ind#ido. $n orriente alterna CA o en orriente direta CD el sentido se mantiene por la aión momentánea de ada alter alt ernan nania ia en par parti ti#la #larr. $n CA pr prod od#e #e #n #na a ,. ,..e. .e.m. m. ,# ,#er er%a %a on ontr tra a ele eletr trom omotr otri% i% po porr e,e e,eto to trans,ormador y por e,eto generador. $n CD sólo por e,eto generador.

CARACTERISTICAS %E FUNCINAMIENT FUNCINAMIENT  Del motor #ni"ersal es pareido al del motor de ontin#a' en el )#e el oletor de delgas al girar prod#!a #n ambio de polaridad en el rotor on el )#e ontin#amente se prod#!a #na rep#lsión de los polos del rotor y el estator. $n #n motor #ni"ersal #ando lo alimentamos de la red' tenemos )#e el estator esta alimentado on #na orriente alterna AC' para )#e se prod#%a la rep#lsión de los polos del rotor y estator'' los polos del rotor &an de estar alimentados estator alimentados de ,orma ade#ada en ,#nión de la alimentaión de los polos del estator y esto se onsig#e on el oletor de delgas de ,orma similar al motor de orriente ontin#a alimentando alimentando las bobinas del rotor )#e están ligeramente giradas respeto de las del estator on la misma orriente )#e las bobinas del estator prod#i(ndose #na rep#lsión má7ima en ,#nión del n3mero de bobinas o pares de polos del rotor.

CM)NENTES $n este motor s#s partes son las mismas )#e las de #n motor de ontin#a on e7itaión en serie. $l motor #ni"ersal tiene s#s mismas arater!stias: oletor de delgas' esobillas' de"anados en el estator  y rotor tambi(n de"anado. F solo posee dos bornes mediante los #ales se alimentan ind#tor e ind#ido en serie. a resp#esta de este motor en orriente ontin#a es ig#al )#e #n motor de orriente ontin#a on e7itaión en serie y la resp#esta en orriente alterna es similar al motor de orriente ontin#a on e7itaión en serie ya )#e al in"ertirse el sentido de la orriente en el ind#tor debido a la orriente alterna' en el ind#ido tambi(n se prod#e #n ambio de sentido' as! )#e el giro del motor siempre es en la misma direión. as arater!stias de ,#nionamiento en alterna dan peores prestaiones )#e en ontin#a debido a las "ariaiones de la tensión de alimentaión orriente alterna ya )#e las bobinas están alimentadas on orriente ontin#a p#lsante' ig#al )#e on #n p#ente reti,iador )#e en este aso es el oletor de delgas.

)RECAUCINES $n este motor' ig#al )#e en los motores de orriente ontin#a on e7itaión en serie' &ay )#e tener la prea#ión de no alimentarlos sin arga ya )#e al ,#nionar en "a!o' el motor p#ede aelerarse &asta #nas "eloidades )#e prod#%an #nas intensidades de orriente en las bobinas )#e )#emen los aislantes y el motor. $n apliaiones domestias los bobinados ya están preparados para el ,#nionamiento en "a!o y no e7iste este peligro. Cambien reali%ar el orreto mantenimiento de las esobillas.

!I$ "I"LI
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&ttp://#nirom.om/motor-#ni"ersal-,#nionamiento-"eloidad/ &ttps://sites.google.om/site/b+orn>18/est#dio-bre"e-sobre-el-#so-de-distintos-motores-reilados-ono-enaerogeneraion/motor-#ni"ersal &ttps://GGG.e#red.#/4otorH#ni"ersal

Nro. DD-106

MAQUINAS ELÉCTRICAS II

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,-.A /E EVA#A0I1N A2-'A$-'I- /E (34#INA5 A0 0riterio de desempe6o

+* e* e*ud udia ian ne* e* A: +*

#ea! #ea!iz izan an &#ue &#ue'a 'a**

 medi medi"i "in ne* e*

0iclo: IV

ana!izan e ine#&#ean !* #e*u!ad*

a"oratorio N7 89

$ema: M<=?IVR9A+9

)echa:

%uesto de tra"ajo:

Alumno:

5ección:

0'I$E'I-5 /E EVA#A0I1N

Excelente

2ueno

'euiere mejora

No

acepta"le

Rea!izan !a* medi"ine* "/!"u!* $#/,i"* #e*&nden !a* &#e$una* "##e"amene "##e"amene

2

2

1

0.5

0

A*umen !a #e*&n*a'i!idad de! u* ade"uad de !* in*#umen*.

2

2

1

0.5

0

u!min- !a a#ea en e! iem& &#ei* de'id a! #a'a en equi&.

2

2

1

0.5

0

4e*a##!!a "n *e$u#idad #den  !im&ieza e! !a'#a#i

2

2

1

0.5

0

a!ua"i-n #a! @ &#/"i"a

2

2

1

0.5

0

 ?a &a#"ia! 1

10

0'I$E'I-5 /E EVA#A0I1N /E IN)-'(E

Excelente

2ueno

'euiere mejora

No

acepta"le

a!ua"i-n





3

1.5

0

Bene#a <'*e#a"ine*  n"!u*ine*

3

3

2

1

0

P#e*ena"i-n de! In,#me (#den e in,#ma"i-n adi"ina! C Ine*i$a"i-n)

3

3

1

0.5

0

 ?a &a#"ia! 2

10

N-$A )INA

;8