Práctica # 1: Principios básicos de motores eléctricos
Enviado por Paul Mendieta • 18 de Enero de 2022 • Ensayos • 1.065 Palabras (5 Páginas) • 120 Visitas
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Escuela Superior Politécnica del Litoral
ACTUADORES MECATRÓNICOS
PAO II - 2021
Práctica # 1: Principios básicos de motores eléctricos
Nombre: Jesús David Martínez Paralelo: 104
Fecha: 12/10/21
Objetivos:
Objetivo General
- Caracterizar un motor de CC con mediciones de voltaje, corriente, velocidad, torque, potencia y eficiencia. Comprender la definición de rendimiento analizando las respuestas obtenidas
Objetivos Específicos
- Medir las señales de corriente y voltaje de un motor de CC, así como su velocidad, torque, y potencia mediante un dinamómetro.
- Familiarizarse con el equipo y configuraciones.
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[pic 2] Gráfica 1. Conexión básica de motor de impulsión/dinamómetro Diseñado por: Jesús Martínez [pic 3] Gráfica 2. Datos obtenidos de la sección 1 Elaborado por: Jesús Martínez |
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[pic 4] Gráfica 3. Tabla de datos variando el torque Elaborado por: Jesús Martínez |
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[pic 5] Gráfica 4. Curva de rendimiento vs Potencia mecánica Elaborado por: Jesús Martínez |
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Para determinar los valores calculados, se conoce que: [pic 6] [pic 7] A partir de ello, obtenemos la potencia mecánica de salida del motor de impulsión calculada para poder compararla con la experimental o medida. [pic 8] [pic 9] [pic 10] Además, según la gráfica 2 podemos obtener los valores medidos de potencia mecánica de salida del motor de impulsión y potencia eléctrica de entrada del Motor de impulsión:
= [pic 12][pic 13] Para finalizar, obtenemos el rendimiento calculado de motor de impulsión para poder compararlo con el rendimiento medido: [pic 14] [pic 15] 91.90 % [pic 16][pic 17] Y, por último: 91.98 % [pic 18][pic 19] |
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Como se puede evidenciar anteriormente, se determinó valores teóricos o calculados de ciertas variables para su análisis. Potencia mecánica de salida del motor de impulsión calculada arrojo como resultado un valor de , mientras que el valor medido en el software de simulación fue de lo que me indica que el simulador es muy preciso ya que su margen de error es 0.08% por lo que los datos que se obtuvieron son confiables. A partir de ello, podemos calcular el rendimiento calculado teóricamente y el obtenido experimentalmente dando como resultado una eficiencia de 91.90 % y 91.98 % respectivamente por lo que se puede inferir que el motor es altamente eficiente por lo que las perdidas también serán menores. Un ejemplo de ello, se evidencia en la potencia mecánica de salida del motor de impulsión y potencia eléctrica de entrada donde sus valores son 219 W y 238.1 W existiendo una perdida en el motor de impulsión de 19.1 W o un 8.1%, siendo bastante baja con respecto a otros motores donde las perdidas son mayores y por consiguiente el motor se vuelve menos eficiente, estas pérdidas se deben a la fricción en los rodamientos, escobillas, cobre, aire y hierro que se ve reflejado a través de la disipación de calor. [pic 20][pic 21] Por otra parte, elaboramos una tabla de datos (Gráfica 3) donde variamos la carga del dinamómetro de 0 Nm a 3.2 Nm en etapas de 0.2 Nm realizando exactamente 17 mediciones que se ve reflejado en la Gráfica 3. En la tabla de datos, podemos interpretar que a medida que incrementamos el valor de la carga o torque la velocidad y la potencia mecánica aumentan y el rendimiento disminuye hasta un punto donde el motor llega a su limite de suministro de carga o torque y al intentar aumentar el torque en el dinamómetro la potencia mecánica comienza a disminuir que para este practica el máximo torque que soporta es 3 Nm y con una potencia mecánica máxima de 375.9 W, valores de torque mayores a este harán que la potencia mecánica disminuye a medida que la corriente va aumentando y por consiguiente la potencia eléctrica también crecerá haciendo que el rendimiento del motor disminuya volviéndose ineficiente como se puede observa en la curva de rendimiento vs potencia mecánica. Por último, la Gráfica 4 muestra la relación entre el rendimiento del motor y la potencia mecánica del motor de impulsión donde se evidencia que mientras mayor sea la carga aplicada al dinamómetro, el rendimiento del motor decrecerá linealmente a medida que la potencia mecánica aumenta hasta un punto limite de torque del motor y si se supera este limite lo que generar que el motor gaste energía innecesario debido a que necesitara mayor corriente, la potencia eléctrica será mayor, la potencia mecánica y la rendimiento disminuye. Para esta práctica, el torque máximo que soporta el motor es de 3 Nm. |
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Conclusiones y Recomendaciones
- Se concluye que cuando se requiera aumentar el torque de un motor afectara al rendimiento del mismo por lo que mientras mayor sea el torque o la carga que se aplique, mayor es la potencia eléctrica, la corriente y la potencia mecánica mientras que el rendimiento del motor disminuye siendo menos eficiente.
- Se concluye que cuando se le quiera aplicar un torque mayor al máximo torque que soporta un motor, la potencia mecánica disminuirá aumentando la corriente y potencia eléctrica derivando en que el motor disminuya su rendimiento drásticamente volviéndose ineficiente.
- El rendimiento del motor decrece “linealmente” con respecto a la potencia mecánica de motor de impulsión, es decir, que mientras mayor sea le torque, el rendimiento disminuirá y la potencia mecánica aumentara hasta el limite de carga que el motor soporta.
- Se recomienda que cuando se grafique valores que dependan del torque o la potencia mecánica se elimine el signo negativo ya que esto afecta la curva de rendimiento vs potencia mecánica. Esto se debe a la conexión de la banda del motor de impulsión con el dinamómetro.
- Se recomienda que para próximas practicas se conozca el torque máximo con el que funciona adecuadamente para evitar tomar valores mayores a este y los cuales no nos servirán para realizar un análisis ya que nuestro estudio corresponde hasta el límite de carga del motor o donde la curva de rendimiento y potencia mecánica decrece “linealmente”
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