PLAN DE PRÁCTICA DIRECCIÓN DE CARRERA DE INGENIERÍA EN MECATRÓNICA Y MECATRÓNICA Y SISTEMAS SISTEMAS PRODUCTIVOS TITULO DE LA PRÁCTICA: DESPIECE DE MOTORES DE C.C. Y C. A A. FECHA DE EMISIÓN: 18/01/2014 18/01/2014 FECHA DE REALIZACIÓN: 24/01/2014 24/01/2014 ASIGNATURA: Control de motores eléctricos
NO. DE PRÁCTICA: FECHA: 24/01/2014 P ÁGINA 1 DE 11
ELABORÓ: Cuerpo Académico de Sistemas Productivos / Mecatrónica. REVISÓ: Cuerpo Académico de Sistemas Productivos / Mecatrónica. APROBÓ: M. en C. Bernardo Bernard o Hernández Alvarado.
UNIDAD TEMÁTICA: a) I TEMA: TEMA: Motores de CC y CA
CUATRIMESTRE: Octavo
NÚMERO DE PARTICIPANTES RECOMENDABLE: RECOMENDABLE: 5
DURACIÓN: 2 horas
Laboratorio b) empresa. LUGAR: a) Laboratorio
Profesor: M. en C. Francisco J. R.
Alumnos: Fuentes Zarco Israel Alex Hernández López Sergio Labastida Romualdo Emilio Lara Gómez Carlos Alfredo Reyes Díaz Cristian
REQUI SI TOS TEÓRI COS DE L A PRÁCTI PRÁCTI CA: M arco teóri teóri co PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE CORRIENTE DIRECTA El principio de funcionamiento de los motores eléctricos de corriente directa o continua se basa en la repulsión que ejercen los polos magnéticos de un imán permanente cuando, de acuerdo con la Ley de Lorentz, interactúan con los polos magnéticos de un electroimán que se encuentra montado mo ntado en un eje . Este electroimán se denomina “rotor” y su eje le permite girar libremente entre los polos magnéticos norte y sur del imán permanente situado dentro de la carcasa o cuerpo del motor. Cuando la corriente eléctrica circula por la bobina de este electroimán giratorio, el campo electromagnético que se genera interactúa con el campo magnético del imán permanente. Si los polos del imán permanente y del electroimán giratorio coinciden, se produce un rechazo y un torque magnético o par de fuerza que provoca que el rotor rompa la inercia y comience a girar sobre su eje en el mismo sentido de las manecillas del reloj en unos casos, o en sentido contrario, de acuerdo con la forma que se encuentre conectada al circuito la pila o la batería.
Partes de motor de CD figura 1
Figura 1 Partes de motor de CD Emisión 2
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Estator: Formado por una corona de material ferromagnético denominada culata o yugo en cuyo interior,
regularmente distribuidos y en número par, van dispuestos unos salientes radiales con una expansión en su extremo, denominados polos, sujetos por tornillos a la culata. Rodeando los polos, se hallan unas bobinas de hilo, o pletina de cobre aislado, cuya misión es, al ser alimentadas por corriente continua, crear el campo magnético inductor de la máquina, el cual presentará alternativamente polaridades norte y sur. Salvo las máquinas de potencia reducida, en general de menos de 1 kW, encontramos también en el estator, alternando los polos antes citados, otros llamados polos de conmutación. Rotor: Formado por una columna de material ferromagnético, a base de chapas de hierro, aisladas unas de las
otras por una capa de barniz o de óxido. La corona de chapa magnética presenta en su superficie externa un ranurado donde se aloja el devanado inducido de la máquina. Este devanado esta constituido por bobinas de hilo o de pletina de cobre convenientemente aislados, cerrado sobre si mismo al conectar el final de la última bobina con el principio de la primera. Colector: Constituido esencialmente por piezas planas de cobre duro de sección trapezoidal, llamadas delgas,
separadas y aisladas unas de otras por delgadas láminas de mica, formando el conjunto un tubo cilíndrico aprisionado fuertemente. El colector tiene tantas delgas como bobinas posee el devanado inducido de la máquina. Escobillas: dispuestas en los porta escobillas, de bronce o latón, que retienen las escobillas que establecerán el
enlace eléctrico entre las delgas y el colector y el circuito de corriente continua exterior.
Ilustración de las partes de motor cd Emisión 2
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La operación del motor trifásico de inducción tipo jaula de ardilla se rige bajo el principio de funcionamiento de un transformador, es decir; está basado en la aplicación de la ley de inducción electromagnética de Faraday y la fuerza de Lorentz en un conductor. Cuando el devanado del estator es conectado a una fuente de suministro trifásica, se produce un campo magnético de una magnitud constante y que gira alrededor de la periferia del rotor a una velocidad sincrónica. Éste campo rotatorio induce una fuerza electromotriz en el devanado del rotor. Como el rotor está constituido por barras cortocircuitadas, la tensión inducida produce también una corriente inducida en ellas, produciendo su vez su propio campo magnético, mismo que interactúa con el campo magnético principal, experimentándose una fuerza o par que hace girar al rotor. A este par desarrollado se le conoce como par de arranque. Cuando el motor es energizado con una carga inicial, se requiere que el par de la carga sea menor que el par de arranque para que el rotor comience a girar. Cuando el motor arranque sin carga, el rotor alcanzará rápidamente una velocidad muy cercana a la velocidad síncrona, sin embargo nunca podrá girar a esta velocidad debido a que sus bobinas parecerían fijas respecto al campo rotatorio y no habría fem inducida en ellas. Al no existir una fem inducida en el rotor, no circularía ninguna corriente y como consecuencia no se manifestaría ninguna fuerza debida a la no interacción de los campos magnéticos del rotor y estator [1]-[4]. En la figura 2 se puede observar lo anteriormente descrito.
Figura 2 Rotación de un cilindro conductor de vida a corrientes inducidas, Ch. L. Dawes, “El motor de inducción polifásico” en: Electricidad Industria l Vol 2, pág.274).
Emisión 2
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Partes de M otor de CA A sin crono f igur a 3
Figura 3 Partes de motor trifásico de CA
Emisión 2
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OBJETIVO DE LA PRÁCTICA
Conocer las partes de un motor trifásico de AC y motor de CD, mediante la identificación física de los componentes para saber que tipo de motor es el cual se está manejando MATERIAL:
REACTIVOS:
Todo artículo consumido durante la práctica y que no podrá reutilizarse, por ejemplo: Hojas de papel Soldadura.
Ninguno a menos que la práctica lo requiera.
EQUIPO:
Se refiere a maquinas, equipo de c omputo, dispositivos de medición y componentes electromecánicos diversos, por ejemplo.
Computadora Motor trifásico seccionado Motor de corriente directa
Desarmadores de cruz. Plano.
Pinzas, Martillo de latón o cobre
Plumón
Etc.
PROCEDIMIENTO
1. 2. 3. 4.
Se procede a seccionar el motor designado para la práctica Se comienza el desarme del motor de CD quitando los tornillos Marca las tapas con un plumón o puntos en la tapa y carcasa Se quita la primera tapa con ayuda del desarmador plano y el martillo tratando de no maltratar la estructura y partes del motor
5. 6. Extraer el rotor con fuerza y precaución ya que los imanes lo atraen
7.
Emisión 2
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8. Extraer la tapa frontal donde se encuentran las escobillas
9. 10. Se realiza la identificación de las partes del motor de CD
11. Armar el motor con las precauciones de no dañar los componentes
Emisión 2
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12. Se comienza el desarme del motor de CA quitando los tornillos
13. 14. Marca las tapas con un plumón o puntos en la tapa y carcasa
15. 16. Se quita la primera tapa con ayuda del desarmador plano y el martillo tratando de no maltratar la estructura y partes del motor 17. Extraer el rotor con fuerza y precaución ya se puede lastimar el embobinado
18. 19. Extraer la tapa frontal
Emisión 2
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20. Se realiza la identificación de las partes del motor jaula de ardilla
21. 22. En la siguiente imagen se ve la estructura del rotor (como se aplica la jaula de ardilla)
Se observa cómo se forma el cortocircuito del rotor y así cumplir la jaula de ardilla
Emisión 2
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23. Armar de igual forma el motor sin maltratar sus componentes 24. En la carpeta se anexa video de armado y funcionando el motor antes de desarmar y después
RESULTADOS.
Se logró el despiece del motor de CD (Motor de parabrisas) e identificación de sus componentes
Se logró el despiece del motor de CA e identificación de sus componentes
Emisión 2
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A N Á L I S IS D E R E S U L T A D O S .
Es muy bueno conocer la teoría de los componentes de los motores de CD y CA ya que así podemos entender su funcionamiento de cada uno y como funciona un motor eléctrico, y pues es fácil identificar las partes de cada uno con ayuda de las ilustraciones del marco teórico CONCLUSIONES.
Fuentes Zarco Israel Alex La práctica se me hizo muy útil porque así puedo identificar los componentes de cada motor ya que así entiendo mejor su comportamiento, Pero al desarmar los motores se me complico por el trato que se le debe de dar y como están apretadas las tapas quería golpearlos fuertemente pero no podía por que se enchuecan las mismas. Hernández López Sergio Es fácil identificar las partes de los motores ya que las ilustraciones son de gran ayuda, en cuestión del funcionamiento de cada pieza lo iré entendiendo mejor durante las practicas pero si aprendí a identificar los componentes. Lara Gómez Carlos Alfredo El comportamiento de cada componente se me facilito entender con el despiece de los motores relacionando con la teoría dada y la identificación de los componentes es fácil con ayuda de las ilustraciones
Emisión 2
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Labastida Romualdo Emilio El desarme do los motores es un poco complicado porque algunos vienen sellados, soldados y pues se necesita paciencia y herramienta necesaria para realizar el despiece, pero lo más fácil es la identificación de cada componente por lo tanto es más entendible su funcionamiento Reyes Díaz Cristian Es fácil de identificar los componentes de los motores y para mí el desarme de los motores también se me facilito por lo que ya estoy trabajando y he desarmado varios motores
Se logró el despiece de los motores y la identificación de sus componentes ya que así se entiende mejor el funcionamiento de cada uno teniendo en cuenta el magnetismo que se produce dentro de los motores
CUESTIONARIO
1. ¿Cómo contribuye esta práctica al objetivo propuesto? El objetivo se ha logrado ya se ha identificado las partes y componentes de cada motor 2. Menciona que parte del procedimiento es fundamental para obtener los resultados esperados No maltratar los motores y sus componentes porque si el desarme de un motor solo se necesita cambiar los rodamientos puedes dañarlo completamente y también deben de ir bien centrado al armarlo 3. ¿Tus resultados son los esperados? ¿Por qué? Compara con otros equipos. Si porque se pretendía ver los componentes de los motores e identificarlos y se logró el objetivo 4. ¿Qué propones para obtener mejores resultados en esta práctica? No menospreciar el armado un motor y pues estaría bien practicar con un motor que este funcionando para que al ahora de armarlo sea el correcto
B IBL IOGRA FÍA
Chester Laurens Dawes , Electricidad Industrial, Volumen 2,Editor Reverte, 1982. Gilberto Harper Enriquez, Gilberto Enríquez Harper , Manual de instalaciones eléctricas residenciales e industriales, Edición 2 ,Textos politécnicos (Limusa), 1996. Manuel Cortés Cherta , Máquinas síncronas y motores c.a. De colector, Volumen 4 de Curso moderno de máquinas eléctricas rotativas, Editor Reverte, 1995. Irving L. Kosow , Control de máquinas eléctricas, Editor Reverte, 1977.
Emisión 2
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