LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS I Laboratorio 8
“EL MOTOR UNIVERSAL”
2013 – II
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Laboratorio de Máquinas Eléctricas I
TECSUP
“EL MOTOR UNIVERSAL” OBJETIVOS Lograr que el alumno sea capaz de demostrar el funcionamiento en corriente alterna y corriente continua de los motores universales.
INTRODUCCIÓN En el estudio de motores de corriente continua se observo el siguiente detalle:
Figura 3.2. El sentido de rotación depende de la polaridad de las corrientes de armadura y de campo. Esto sucede sucede cuando los electroimanes electroimanes de armadura y de campo de un motor de corriente continua estn alimentados a partir de una misma fuente. !omo se vio en los motores motores "#unt.y "erie al invertirse invertirse la polaridad polaridad de la fuente de volta$e se invierte la polaridad de las corrientes de armadura y de campo. En consecuencia% si se varia la polaridad del volta$e aplicado al motor% el par no cambiara de dirección. El rendimiento de un motor serie operado en !& tiene un rendimiento menor que operando en !!. Esto se puede me$orar% adicionndole un nuevo arrollamiento llamado devanado de compensación.
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Laboratorio de Máquinas Eléctricas I
TECSUP
“EL MOTOR UNIVERSAL” OBJETIVOS Lograr que el alumno sea capaz de demostrar el funcionamiento en corriente alterna y corriente continua de los motores universales.
INTRODUCCIÓN En el estudio de motores de corriente continua se observo el siguiente detalle:
Figura 3.2. El sentido de rotación depende de la polaridad de las corrientes de armadura y de campo. Esto sucede sucede cuando los electroimanes electroimanes de armadura y de campo de un motor de corriente continua estn alimentados a partir de una misma fuente. !omo se vio en los motores motores "#unt.y "erie al invertirse invertirse la polaridad polaridad de la fuente de volta$e se invierte la polaridad de las corrientes de armadura y de campo. En consecuencia% si se varia la polaridad del volta$e aplicado al motor% el par no cambiara de dirección. El rendimiento de un motor serie operado en !& tiene un rendimiento menor que operando en !!. Esto se puede me$orar% adicionndole un nuevo arrollamiento llamado devanado de compensación.
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EQUIPOS Y MATERIALES: C!"#$ $ '( '( '( '3 '( ari arios os
D%&'(#)'#*!
M('
M+$%,+
O-&%(.'#* !
Fuente de alimentación variable )enerador *n *niversal +odulo de &dquisición ,atos +ult-metro digital !omputadora personal !ond !onduc ucto tore res s de de con cone/ e/ió ión n
PROCEDIMIENTO •
1/ ,entro del puesto de traba$o E+"% instale los siguientes módulos: la Fuen Fuente te de alim alimen enta taci ción ón%% el +oto +otorr de impu impuls lsió ión n 0 ,inam inamóm ómet etro ro%% el +otor0)enerador !!% el +otor universal y el 1nterfaz para la adquisición de datos ,&1. &cople mecnicamente el +otor de impulsión 0 ,inamómetro al +otor0 )enerador !! empleando una correa dentada.
•
2. En la fuente de alimentación% aseg4rese de que el interruptor principal este en la posición 5 apagado y que la perilla de control de volta$e se encuentre encuentre girada completamente completamente #acia la izquierda. izquierda. &seg4rese &seg4rese de que la fuente de alimentación este conectada a una fuente trifsica.
•
3. &seg4rese de que el cable c#ato de la computadora este conectado al modulo ,&1. !onecte las entradas &L1+E67&!156 &9& 57E6!1& de los módulos ,&1 y +otor de impulsión 0 ,inamómetro a la salida 2; < !& de la fuente de alimentación. En la fuente de alimentación% coloque el interruptor 2;<< !& en la posición 1 encendido.
•
;. 1nicie la aplicación de aparatos de medición
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En la aplicación de aparatos de medición% abra el arc#ivo de configuración e/istente ,!+575=(.,&1 y luego seleccione ver especial 2.
•
>. +onte el circuito del motor serie que muestra la Figura 3<((.
•
?. &$uste los controles del modulo +otor de impulsión 0 ,inamómetro de la siguiente forma: "elector +5,5@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@.. ,16. "elector +5,5 !567=5L ,E !&=)& @@@@@@@@@@@@@. +&6. erilla !567=5L ,E !&=)& @@@@@@@@@@@@@ +16 1zquierda "elector 1"*&L1A&,5=@@@@@@@@@@@@@@@. EL5!1,&, 6 NOTA:
Si realiza el ejercicio empleando LSIM
TM
! EMS" usted podrá
en#ocar con el zoom el modulo Motor de impulsi$n % &inam$metro' &e esta manera puede (er en el panel #rontal" las notas adiciones relati(as a los controles antes de ajustarlos'
SENTIDO DE ROTACION DE UN MOTOR CC SERIE •
B. Encienda la fuente de alimentación y gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor serie rote a una velocidad de (''' r0min C< 2> r0min. erifique que las corriente de armadura 1& y de campo 1 F indicadas por los medidores 1( y 12% respectivamente sean positivas% ¬e el volta$e Es de la fuente y el sentido de rotación. Es D 8>%33 "entido de rotación: 5=&=15
1a e 1f Dpositivas
&pague la fuente de alimentación.
•
8. En la fuente de alimentación% permute los conductores de los terminales B y 6 para invertir la polaridad del volta$e aplicado al motor serie.
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Encienda la fuente de alimentación y gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor serie rote a una velocidad de (''' r0min C< 2> r0min. erifique que las corrientes de la armadura y de campo sean negativa. ¬e el volta$e Es de la fuente y el sentido de rotación. EsD 8;%3B "entido de rotación: 5=&=15 1a o 1f D negativas &pague la fuente de alimentación. G!ul es el sentido de rotación cuando las corrientes de armadura 1a y de campo 1f tienen igual polaridadH 5=&=15
•
I. 1nvierta las cone/iones de la armadura en los punto & y % mostrados en la Figura 3<((. Encienda la fuente de alimentación y gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor serie rote a una velocidad de (''' r0min C< 2> r0min. NOTA:
)o tome en cuenta los si*nos que aparecen en el (isualizador del
Motor de impulsi$n % &inam$metro + en el medidor ) de la aplicaci$n ,paratos de Medici$n'
erifique que las corrientes de armadura y de campo% sean positivos y negativas% respectivamente. ¬e el volta$e Es de la fuente y el sentido de rotación. EsD 82.'' "entido de rotación : &6715=&=15 1fD negativa &pague la fuente de alimentación.
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1aD positiva%
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('. En la fuente de alimentación% permute los conductores de los terminales B y 6% para invertir la polaridad del volta$e aplicado del motor serie. Encienda la fuente de alimentación y a$uste un poco la perilla de control de volta$e #asta que el motor serie gire a una velocidad de (''' r0min C< r0min. NOTA:
)o tome en cuenta los si*nos de la (elocidad que aparecen en el
(isualizador del motor de impulsi$n% dinam$metro + el medidor ) de la aplicaci$n ,paratos de medici$n'
erifique que las corrientes de armadura 1a y de campo 1f sean negativas y positivas% respectivamente. ¬e el volta$e Es de la fuente y el sentido de rotación. Es D 83%BI "entido de rotación: &6715=&=15
1aD
negativa% 1fDpositiva )ire la perilla de control de volta$e completamente #acia la izquierda y apague la fuente de alimentación. G!ual es el sentido de rotación cuando las corrientes de armadura y de campo tienen polaridad opuestaH &6715=&=15
1nvierta las cone/iones de la armadura en los puntos & y % mostrados en la Figura 3<((. Los módulos deber-an quedar conectadas como lo indica dic#a figura.
MOTOR CC SERIE UNCIONANDO CON UNA UENTE CA . •
((. =emplace la fuente de alimentación cc a volta$e variable del circuito por otra fuente de alimentación c.a a volta$e variable. En la aplicación aparatos de medición% a$usta los mediciones E(% 1( E 12 en modo c.a
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Encienda fuente de alimentación y gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor serie rote a una velocidad de ( ''' r0min C< 2> r0min. ¬e el volta$e Es de la fuente y el sentido de rotación. EsD (BI%; "entido de rotación: 5=&=15
1a e 1f con igual
polaridad GEncuentre usted que el motor serie gira en el mismo sentido que cuando funcionaba con una fuente cc. J con la polaridad de 1a igual a la de 1f etapas B y 8H "1
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&pague la fuente de alimentación.
•
(2. 1nvierta las cone/iones de la armadura en los puntos & y % mostrados en la figura 3<(( Encienda la fuente de alimentación y gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor serie rote a una velocidad de (''' r0min C< 2> r0min. NOTA: )o
tome en cuenta los si*nos de la (elocidad que aparecen en el
(isualizador del motor de impulsi$n % dinam$metro + en el medidor ) de la aplicaci$n ,paratos de Medici$n'
¬e el volta$e Es de la fuente y el sentido de rotación. EsD (?(%B "entido de rotación : &6715=&=15
1a e 1f
con polaridad opuesta GEncuentra usted que el motor serie gira en el mismo sentido que cuando funcionaba con una fuente c.c y con polaridad 1a opuesta a la de 1f etapa I y ('H. "1
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•
TECSUP
(3. En la fuente de alimentación% gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor serie de$e de rotar. En la aplicación ¶tos de +edición% a$uste el instrumento como un medidor de impedancia A. En el espacio en blanco de ms aba$o% anote la impedancia de armadura Aa del motor serie indicada por el medidor . A&D 2B%( K )ire la perilla de control de volta$e completamente #acia la izquierda y apague la fuente de alimentación. !ompare los volta$es Es de las fuente c.c y c.a. requeridos para #acer girar el motor serie a una velocidad de apro/imadamente (''' r0min. E/plique brevemente por que dic#os volta$es tiene valores diferentes.
SENTIDO DE ROTACION DE UN MOTOR UNIVERSAL UNCIONANDO CON UNA UENTE CC •
(;. uite la correa de transmisión que acopla el motor de impulsión0 dinamómetro al motor0 generador !!. &cople mecnicamente el motor de impulsión 0 dinamómetro al motor universal empleando una correa dentada. +odifique las cone/iones para obtener el circuito del motor universal de la Figura 3<(2. En la aplicación ¶tos de +edición% a$uste los medidores E(% 1( e 12 en modo c.c
•
(>. Encienda la fuente de alimentación y gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor serie rote a una velocidad de (''' r0min C< 2> r0min. ¬e el volta$e Es de la fuente y el sentido de rotación.
EsD(8B%2
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"entido de rotación: 5=&=15
1a e 1f D positivas
&pague la fuente de alimentación.
•
(?. En la fuente de alimentación% permute los conductores de los terminales B y 6% para invertir la polaridad del volta$e aplicado al motor universal. Encienda fuente de alimentación y gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor serie rote a una velocidad de ( ''' r0min C< 2> r0min. ¬e el volta$e Es de la fuente y el sentido de rotación. EsD<(I'%> "entido de rotación : 5=&=15
1a e 1f D negativa
&pague la fuente de alimentación. G!ul es el sentido de rotación cuando las corrientes de armadura 1a y de campo 1f tienen la misma polaridadH
•
(B. 1nvierta las cone/iones de la armadura en los puntos & y % mostrados en la Figura 3<(2. Encienda fuente de alimentación y gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor serie rote a una velocidad de ( ''' r0min C< 2> r0min.
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Laboratorio de Máquinas Eléctricas I NOTA:
TECSUP
)o tome en cuenta los si*nos de la (elocidad que aparecen en el
(isualizador del Motor de impulsi$n % &inam$metro + el medidor ) de la aplicaci$n ,paratos de Medici$n'
erifique que la corriente de la armadura 1a y la de campo 1f sean positivas y negativa% respectivamente. ¬e el volta$e Es de la fuente y el sentido de rotación. EsD (I'%> "entido de rotación: &6715=&=15
1aD positiva% 1fD
negativa &pague la Fuente de alimentación.
•
(8. En la fuente de alimentación% permute los conductores de los terminales B y 6% para invertir la polaridad que el motor universal gire a una velocidad de (.'''r0min C< 2> r0min. NOTA: )o
tome en cuenta los si*nos de la (elocidad que aparecen en el
(isualizador del motor de impulsi$n % dinam$metro + en el medidor ) de la aplicaci$n ,paratos de Medici$n'
erifique que la corriente de la armadura 1a y la de campo 1f sean positivas y negativa% respectivamente. ¬e el volta$e Es de la fuente y el sentido de rotación. EsD <(8(%I "entido de rotación: &6715=&=15
1aD negativa%
1fD positiva )ire la perilla de control de volta$e completamente #acia la izquierda y apague la Fuente de alimentación. G!ul es el sentido de rotación cuando las corriente de armadura 1a y la de campo 1f tienen polaridad opuestaH
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GEncuentra usted que un% motor universal alimentado con un fuente c.c. se comporta de manera similar a un motor serieH "1
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1nvierta las cone/iones de la armadura en los puntos & y % mostrados en la Figura 3<(2. Los módulos deber-an quedar conectados como lo indica dic#a figura.
MOTOR UNIVERSAL UNCIONANDO CON UNA UENTE CA •
(I. =emplace la fuente de alimentación c.c. a volta$e variable del circuito por otra fuente de alimentación c.a. a volta$e variable. En la aplicación ¶tos de +edición% a$uste los medidores E(%1(%12 en modo a.c. Encienda la fuente de alimentación y gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor universal rote a una velocidad de (.''' r0min C< 2> r0min. ¬e el volta$e Es de la fuente y el sentido de rotación. EsD 2;>%>
"in devanado de compensación
"entido de rotación: 5=&=15
1a e 1f con igual polaridad.
GEncuentre usted que el motor universal gira en el mismo sentido que cuando funcionaba con una fuente c.c. y con la polaridad de 1a igual a la de 1f etapa (> y (?H "1
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&pague la fuente de alimentación.
•
2'. 1nvierta las cone/iones de la armadura en los puntos & y +ostrados en la figura 3<(2. Encienda la fuente de alimentación y gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor universal rote a una velocidad de (.''' r0min C< 2> r0min.
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Laboratorio de Máquinas Eléctricas I NOTA: )o
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tome en cuenta los si*nos de la (elocidad que aparecen en el
(isualizador del motor de impulsi$n % dinam$metro + en el medidor ) de la aplicaci$n ,paratos de Medici$n'
¬e el volta$e Es de la fuente y el sentido de rotación. EsD 233.8 sin devanado de compensación "entido de rotación: &6715=&=15
1a e 1f con polaridad
opuesta.
GEncuentra usted que el motor universal gira en el mismo sentido que cuando funcionan con una fuente c.c. y con la polaridad 1a opuesta a la de 1f etapa (B y (8H "1
•
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2(. En la fuente de alimentación% gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor universal de$e de rotar. En el espacio en blanco de ms aba$o% anote la impedancia de armadura Aa del motor universal indicada por el medidor . AaD (3%( K
sin devanado de compensación
)ire la perilla de control de volta$e completamente #acia la izquierda y apague la fuente de alimentación. !ompare los volta$es Es de las fuentes c.c. y c.a requeridos para #acer girar el motor universal a una velocidad de apro/imadamente (.''' r0min. E/plique brevemente por que dic#os volta$es tienen valores diferentes.
!ompare los volta$es c.c requeridos para #acer girar los motores universal y serie a una velocidad de apro/imadamente (.''' r0min.
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!ompare los volta$es c.a. requeridos para #acer girar los motores universal y serie a una velocidad de apro/imadamente (.''' r0min.
1nvierta las cone/iones de la armadura en los puntos & y % mostrados en la Figura 3<(2.
EECTO DE DEVANADO DE COMPENSACION •
22. +odifique las cone/iones para conectar el devanado de compensación del +otor universal% como la figura 3<(3. Encienda la fuente de alimentación y gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor universal rote a una velocidad de (.''' r0min C< 2> r0min. ¬e el volta$e Es de la fuente. Es: (;I%?
con devanado de compensación
En la fuente de alimentación% gire lentamente la perilla de control de volta$e #asta que el motor universal de$e de rotar.
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En el espacio en blanco de ms aba$o% anote la impedancia de armadura Aa del motor universal indicada por el medidor . Aa: 2;%I K
con devanado de compensación.
)ire la perilla de control de volta$e completamente #acia la izquierda y apague la fuente de alimentación. !omparare los volta$es Es de la fuente c.a. requeridos para #acer girar el motor universal a una velocidad de apro/imadamente (.''' r0min% con devanado de compensación y sin Ml. E/plique brevemente por que dic#os volta$es tienen valores diferentes.
•
23. !oloque el interruptor 2;
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&6EN5"
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MOTOR / GENERADOR CC
PUNTO 7
PUNTO 8
PUNTO 9
PUNTO 10 PUNTO 11
PUNTO 12
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•
IMPEDANCIA EN OMIOS : 2B%(K
MOTOR UNIVERSAL POLARIDADES (7-N)
INVIERTIENDO POLARIDADES (7-N)
PUNTO 17
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PUNTO 18
PUNTO 19
PUNTO 20
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PUNTO 21 •
IMPEDANCIA DE LA ARMADURA :
•
IMPEDANCIA EN EL CAMPO:
•
IMPEDACIA EN COMPENSACION:
(3.( K
?.( K ((%8K
PUNTO 22
•
IMPEDANCIA ARMADURA + IMPEDANCIA COMPENSACION :
79
2;%I K
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