LABORATORIO N° 6 “El
motor DC”
CARRERA
: Tecnología Mecánica Eléctrica.
CICLO
: IV
SECCIÓN
:
DOCENTE
: Benites Jara, Pedro Pablo
CURSO
: Taller Máquinas Eléctricas.
ALUMNO (S)
:
“
J”
-
Padilla Samame, Olmedo.
-
Sánchez Villarreal, Nolberto.
-
Miñano Ruiz Cesar
FECHA DE ENTREGA
: 12/11/2016.
2016 II (SEGUNDO SEMESTRE)
I.
INTRODUCCIÓN
La corriente continua presenta grandes ventajas, entre las cuales está su capacidad para ser almacenada de una forma relativamente sencilla. Esto, junto a una serie de características peculiares de los motores de corriente continua, y de aplicaciones de procesos electrolíticos, tracción eléctrica, entre otros, hacen que existen diversas instalaciones que trabajan basándose en la corriente continua. Los generadores de corriente continua son las mismas máquinas que transforman la energía mecánica en eléctrica. No existe diferencia real entre un generador y un motor, a excepción del sentido de flujo de potencia. Los generadores se clasifican de acuerdo con la forma en que se provee el flujo de campo, y éstos son de excitación independiente, derivación, serie, excitación compuesta acumulativa y compuesta diferencial, y además difieren de sus características terminales (voltaje, corriente) y por lo tanto en el tipo de utilización. En este informe daremos a conocer más a profundidad sobre el motor dc y los tipos de conexionados que se le puede hacer.
I.
II.
OBJETIVOS: Conocer las conexiones básicas del motor. Observar las características de operación de motores conectados en serie y en derivación.
FUNDAMENTO TEÓRICO
2.1 MOTOR DC El motor DC. Es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción que se genera del campo magnético. Una máquina de corriente continua (generador o motor) se compone principalmente de dos partes. El estator da soporte mecánico al aparato y contiene los devanados principales de la máquina, conocidos también con el nombre de polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre un núcleo de hierro. El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado con corriente directa mediante escobillas fijas (conocidas también como carbones). El principal inconveniente de estas máquinas es el mantenimiento, muy caro y laborioso, debido principalmente al desgaste que sufren las escobillas al entrar en contacto con las delgas. Algunas aplicaciones especiales de estos motores son los motores lineales, cuando ejercen tracción sobre un riel, o bien los motores de imanes permanentes. Los motores de corriente continua (CC) también se utilizan en la construcción de servomotores y motores paso a paso. Además existen motores de DC sin escobillas llamados brushless utilizados en el aeromodelismo por su bajo torque y su gran velocidad.
Figura 1. Motor Dc.
2.2 TIPOS DE MOTORES DC Los motores dc se clasifican de acuerdo al tipo de bobinado del campo como motores serie, shunt, shunt establecido o compuesto. Sin embargo, algunos de ellos pueden ser auto excitados o de excitación separada o pueden tener campos de imán permanente
2.2.1 MOTOR SHUNT En un motor shunt, el flujo es constante si la fuente de poder del campo es fija, asuma que el voltaje de armadura es constante. A medida que la corriente de la carga disminuye desde plena carga a sin carga, la velocidad debe aumentar proporcionalmente a manera que la fuerza contra electromotriz aumentara para mantener la ecuación en balance. El control de velocidad es muy bueno ya que al aplicarle carga la velocidad no
2.2.2 MOTOR SERIE En un motor serie, el flujo del campo es una función de la corriente de carga y de la curva de saturación del motor. A medida que la corriente de la carga disminuye desde plena carga, el flujo disminuye y la velocidad aumenta. El incremento de velocidad es pequeña al principio pero aumenta a medida que la corriente se reduce. Para cada motor serie, hay una mínima carga segura determinada por la máxima velocidad de operación segura.
2.2.3. MOTOR COMPUESTO Los motores compuestos tienen un campo serie sobre el tope del bobinado del campo shunt. Este campo serie, el cual consiste de pocas vueltas de alambre grueso, es conectado en serie con la armadura y lleva la corriente de armadura. El flujo del campo serie varia directamente a media que la corriente de armadura varia, y es directamente proporcional a la carga. El campo seria se conecta de manera tal que su flujo se añade al flujo de campo principal shunt. Esto provee una característica de velocidad la cual no es tan “dura” o plana como la del motor shunt, no tan “suave” como un motor serie. decae considerablemente.
III. Cantida d
EQUIPOS Y MATERIALES Descripción
01
Fuente de alimentación variable Motor/generador DC
03
Multímetro digital
01
Varios 01
Varios
01
Marca
Modelo
Observació n
Lab-volt
8227-07
Excelente
Lab-volt
8227-07
Excelente
Fluke
161
Excelente
Conductores de conexión
Varios. Meterman
Multímetro digital
Conductores de conexión.
Leakage clamp
Pinza Amperimetrica.
33XR-A
Perfectas condiciones
Banana.
Perfectas condiciones
AC50A
Perfectas condiciones
IV. PROCEDIMIENTO CONEXIONES DEL MOTOR EN SERIE 1. Conectamos el circuito de la figura 1. Observamos que la armadura está conectada
en serie con el devanado de campo serie, a través del voltaje del devanado de campo en serie, a través del voltaje de entrada.
Figura n° 1
2. Conectamos la fuente de energía y nuevamente colocamos en la posición de 7-n el conmutador del voltímetro de la fuente de energía. Ajustamos el voltaje de salida a 120Vdc. a. ¿Gira el motor rápidamente? Si, gira rápidamente b. Use el tacómetro manual y mida la velocidad del motor en revoluciones por minuto. Velocidad en serie = X r / min 3. Reducimos el voltaje de la fuente de energía y observamos el efecto que se produce en la velocidad del motor. Observaciones.: La velocidad del motor disminuye. 4. Reducimos el voltaje hasta que pueda determinar la dirección de rotación (en el sentido de las manecillas del reloj o contrario a este). Rotación = Sentido horario 5. Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. 6. Conectamos el circuito de la figura 2, observe que es similar al circuito de la figura 1, solamente se han intercambiado las conexiones de armadura.
Figura n°2
7. Repetimos los procedimientos 2 al 5 (con las conexiones de la armadura invertidas que se indican en la figura 2). Velocidad en serie (inversión) = X r / min
Rotación = Sentido anti horario
8. Escribimos una regla para cambiar la dirección de rotación de un motor DC en serie. Para cambiar la rotación de un motor DC se deberá invertir la conexión en la polaridad de la armadura. CONEXIONES DEL MOTOR EN DERIVACION 9. Conectamos el circuito que aparece en la figura 3. Observamos que el reóstato está en serie con el campo en derivación y que ésta combinación se conecta en paralelo con la armadura a través del voltaje de entrada.
Figura 3
10. Realizamos el siguiente procedimiento: a. Ajustamos el reóstato a la resistencia mínima (aproximadamente cero ohms cuando se hace girar a la posición extrema en el sentido de las manecillas del reloj). b. Conectamos la fuente de energía y ajústela a 120Vdc. c. Medimos la velocidad del motor con el tacómetro. Velocidad en derivación
(cero ohms) = X
r / min
d. Ajustamos el reóstato a la resistencia máxima (aproximadamente 500 ohms). Velocidad en derivación
(500 ohms) = XXXXX
r / min
e. Determinamos la dirección de rotación: Rotación = Sentido horario f.
Reducimos el voltaje a cero y desconectamos la fuente de energía.
11. Invertimos la polaridad del voltaje de entrada intercambiando solo los cables de conexión de la fuente de energía. 12. Repetimos el procedimiento 10 y comparamos los resultados:
a. ¿Cambio la rotación de dirección? No b. ¿Varió la velocidad? No, la velocidad se mantiene, el modo shunt tiene como característica principal en que su velocidad casi siempre es constante y se
puede aumentar o reducir la velocidad, eso es posible manipulando el reóstato. c. No olvide reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente de alimentación. 13. Intercambiamos los cables de conexión que van a la fuente de energía. El circuito debe quedar igual al que se ilustra en la figura 3. Ahora invertimos solo las conexiones de la armadura.
14. Repetimos el procedimiento 10 y comparamos la dirección con la que se encontró en el procedimiento 10. Rotación = movimiento de giro anti horario
15. Conectamos el circuito de la figura 4. Observamos que la armadura está conectada a la salida variable de 0-120Vdc (terminales 7 - N), en tanto que el campo en derivación está conectado a la salida fija de 120Vdc (terminales 8 - N).
V.
OBSERVACIONES La explicación del docente fue bien detallada antes de empezar a realizar la experiencia
Algunos cables estaban fallados ya que, al realizar la experiencia para regular el voltaje de la fuente, el multímetro no debía y comprobamos que era debido a los cables y al cambiarlos si se lograba medir sin ningún problema
El neutro no estaba bien centrado, esa fue la razón por la que el motor no giraba.
VI.
RECOMENDACIONES Se recomienda hacer todas las conexiones sin tención (esto nos evitara muchos accidentes que a larga puede suceder) y después verificar si la conexión está de acuerdo a como el profesor nos ha indicado, finalmente energizamos.
Se recomienda que el profesor nos de material adicional, así nosotros podemos consultar o leer textos que nos faciliten para el aprendizaje.
Se deben de verificar los valores nominales que tiene el motor, pues los valores nominales son valores máximos que nosotros debemos tener en cuenta en el momento de usar los motores dc , ya sea usarlos en conexión serie o shunt.
VII.
CONCLUSIONES:
Un motor DC es esencialmente una máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico.
La corriente inducida al motor y la cantidad de ella es lo que depende su velocidad
El consumo de corriente es de acuerdo al trabajo mecánico que realiza el motor, esto quiere decir a mayor trabajo mecánico mayor intensidad de corriente.
Se pudieron obtener varios resultados los cuales nos han servido para tener en cuenta al momento en el debemos hacer el conexionado de serie, shunt o independiente, siendo el shunt y/o el independiente el que más convenga ya que permite una velocidad constante, aun cuando está sometida a cargas su velocidad no disminuye mucho.
VIII.
REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS:
http://www.unicrom.com/Tut_MotorCC.asp
http://perso.wanadoo.es/luis_ju/ebasica2/mcc_01.html
http://www.mitecnologico.com/iem/Main/Maquinas
Tecsup, 2016, transformadores trifásico, 2°edicion, lima Perú, no presenta editorial
IX.
ANEXOS
Figura n°1 Conexión modo shunt
Figura n°3 aplicarle carga al motor
Figura n°2 Conexión modo serie
Figura n°4 Rotor del motor
Figura n°5 Trabajo en equipo
