INFORME DE MAQUINAS ELECTRICAS.

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UNIDAD DE GESTIÓN DE TECNOLOGÍAS

CARRERA:

TECNOLOGÍA  ELECTROMECÁNICA

INFORME DE MAQUINAS ELECTRICAS II

ING. SINCHUGUANO GERMÁNICO.

INTEGRANTES:

ANDRANGO WILSON.

JÁCOME CRISTIAN.

MOLINA JORGE.

OCHOA VICTOR.

AÑO

2016

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS

UNIDAD DE GESTION DE TECNOLOGIAS

1. TEMA:

El motor serie de corriente directa.

1. OBJETIVO GENERAL:    

• Determinar experimentalmente los principios de funcionamiento del motor de corriente continua mediante excitación en serie, con el empleo del Módulo de motor/generador de CD EMS  8211, para la comprensión de los principios eléctricos este tipo de actuadores.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Analizar la curva  característica producida por el motor con derivación en serie, en cuanto a la velocidad y el par desarrollado cuando el motor se encuentra bajo carga mediante el uso de el modulo electrodinamómetro, para el análisis de   su comportamiento bajo el régimen de trabajo o en vacío.
• Especificar qué sucederá en los devanados del inductor como en los del inducido si se sobrepasa con la corriente nominal, mediante la conexión en serie, para que se evite daños eléctricos y perdidos reflejados por calor.
• Establecer lo que le sucede al motor cuando se le coloca carga excesiva, mediante el empleo de electrodinamómetro, y de esta manera se fije un tope máximo al que le podemos añadir carga y evitar daños mecánicos o eléctricos en el motor.

1. INSTRUMENTOS Y EQUIPOS:

• Módulo de motor/generador de CD EMS  8211.
• Módulo de fuente de energía (0-120V c-d) EMS  8821.
• Módulo de medición de CD (200V, 5A)  EMS  8412.
• Modulo electrodinamómetro, EMS 8911.
• Cables de conexión EMS  8941.
• Tacómetro de mano.
• Banda.
• Calculadora.

1. MARCO TEORICO.

5.1. INTRODUCCION.  

El motor serie o motor de excitación en serie, es un tipo de motor eléctrico de corriente continua en el cual el inducido y el devanado inductor o de excitación van conectados en serie como se observa en la figura 1, El voltaje aplicado es constante, mientras que el campo de excitación aumenta con la carga, puesto que la corriente es la misma corriente de excitación. El flujo aumenta en proporción a la corriente en la armadura, como el flujo crece con la carga, la velocidad cae a medida que aumenta esa carga.

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Fig.1: Motor de corriente continúa.

5.2.  CARACTERISTICAS.

• Se embala cuando funciona en vacío, debido a que la velocidad de un motor de corriente continua aumenta al disminuir el flujo inductor y, en el motor serie, este disminuye al aumentar la velocidad, puesto que la intensidad en el inductor es la misma que en el inducido.
• La potencia es casi constante a cualquier velocidad.
• Le afectan poco la variaciones bruscas de la tensión de alimentación, ya que un aumento de esta provoca un aumento de la intensidad y, por lo tanto, del flujo y de la fuerza contra electromotriz, estabilizándose la intensidad absorbida.

 5.3. Usos

Tiene aplicaciones en aquellos casos en los que se requiera un elevado par de arranque a pequeñas velocidades y un par reducido a grandes velocidades. El motor debe tener carga si está en marcha. Ejemplos: tranvías, locomotoras, trolebuses.

Una taladro no podría tener un motor serie, ¿Por qué? Pues porque al terminar de efectuar el orificio en la pieza, la máquina quedaría en vacío (sin carga) y la velocidad en la broca aumentaría tanto que llegaría a ser peligrosa la máquina para el usuario

5.4. CURVAS CARACTERISTICA.

Curva de la velocidad de un motor de cd.- se puede observar en la figura 2, que a bajas intensidades la velocidad de giro se eleva peligrosamente. Respecto al par motor, el motor con excitación en serie tienen un para muy elevado de arranque a causa de tener una intensidad de arranque también muy elevada.

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Fig.2: Curva de velocidad de un motor serie de c-d.

Curva de la característica mecánica.- se puede observar en la figura 3, que cuando el par excede el punto 1, el motor no puede con la carga y tiende a parase. Sin embargo, cuando el par se encuentra por debajo del punto 2 el motor se acelera. Es decir, al reducir la  velocidad de giro, el motor genera más par y una mayor potencia.  Ejemplo si una locomotora tendría que subir una cuesta reduce la velocidad y aumenta el par y potencia al contrario de un motor en excitación shunt que su intensidad necesaria seria excesivamente alta.

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Fig.2: Curva  de la característica mecánica de un motor serie de c-d.

1. PROCEDIMIENTOS.

Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes!  ¡No haga ninguna conexión con la fuente conectada!  ¡La fuente debe desconectarse después de hacer cada medición!

1. Conecte el circuito ilustrado en la figura 25-1 utilizando los módulos EMS de fuente de energía, motor generador de c-d, medición de c-d y electrodinamómetro.

Conecte el electrodinamómetro al motor/generador de c-d. Por medio de la banda. Observe que el motor está conectado para una operación en serie (el devanado de campo en derivación y el reóstato no se utiliza en este caso y está conectado a la salida de c-d. variable de la fuente de alimentación (terminales 7 y N). El electrodinamómetro se conecta a la salida 120 V c-a  fijos de la fuente de alimentación (terminales 1 y N)

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        Figura 25-1

1. Ajuste la perilla de control del electrodinamómetro a su posición media (para proporcionar una carga de arranque para el motor de c-d).

1. Conecte la fuente de alimentación y aumente gradualmente la tensión de c-d. hasta que el motor comience a girar. observe la dirección de rotación si no es en el sentido de las manecillas del reloj desconecte el motor e intercambie las conexiones del campo serie

1. Ajuste la tensión variable a 120 V c-d. exactamente, tomando esta lectura en el medidor.

1. Ajuste la carga del motor serie de c-d. haciendo girar la perilla del electrodinamómetro hasta que la escala marcada en la carcasa del estator indique 12 lbf*plg. (si es necesario ajuste de nuevo la fuente de alimentación para que suministre exactamente 120 V c-d.

1. Mida la intensidad de corriente de línea y la velocidad del motor con el tacómetro de mano anote estos valores en la tabla 25-1.
2. repita esta operación para cada valor de par-motor anotado en la tabla manteniendo una entrada constante de 120v c-d.
3. Reduzca a cero la tensión y desconecte la fuente de alimentación.

        Tabla. 25-1

1. En la gráfica de la figura 25-2 marque los valores de velocidad del motor obtenido en la tabla 25-1.

1. Trace una curva continua por los puntos marcados
2. La gráfica representa las características de velocidad en función del par  de un motor típico de c-d. con el campo en serie. En el siguiente experimento de laboratorio, se dibujara una gráfica similar para el motor compuesto de c-d, a fin de comparar y evaluar las curvas características de velocidad en función del par motor de cada tipo de motor.

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Figura 25-2

1. Calcule la regulación de velocidad (a plena carga = 35 lbf* plg) aplicando la ecuación:

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 95.75%[pic 12]

1. Ajuste la perilla de control del electrodinamómetro a su posición extrema haciéndole girar en el sentido de las manecillas del reloj (para proporcionar la carga máxima de arranque para el motor serie).
2. Conecte la fuente de alimentación y aumente gradualmente la tensión de c.c. hasta que el motor tomo 3 amp. de corriente de línea. el motor debe girar con lentitud.

1. Mida y anote la tensión de c-d y el par motor desarrollado.

E= 30V    Par=100lbf.plg

1. Baje a cero el voltaje y desconecte la fuente de alimentación.
2. La corriente de línea del procedimiento 8 está limitada por la resistencia equivalente a la c-d del motor serie.
3. Calcule el valor de la corriente de arranque si se aplicara el voltaje pleno de línea (120V c-d) al motor serie.

Intensidad de corriente de arranque = 50 amp.

1. PRUEBA DE CONOCIMIENTOS.

1. Calcule los HP. que se desarrolla el motor serie cuando el par motor es de 30 lbf*plg. use la ecuación.

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1. Sabiendo que un HP equivale a 746 vatios. exprese en vatios la salida del motor de la pregunta 1.

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1. ¿Cuál es la potencia de entrada (en watts) del motor de la pregunta 1?

                                           Entrada en vatios = 290.25 W

1. Si se conocen las potencias de entradas y salidas en watts. Cuál es la eficiencia del motor de la pregunta 1.

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1. ¿Cuantas veces es mayor de corriente de arranque que la corriente normal a plena carga?

                        Puede ser de 5 a 7 veces la corriente de arranque.

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