9.3 Curva de Magnetización de una Maquina DC.

9.4 Motores DC con excitación separada y motores

DC en derivación.

EQUIPO # 6Manuel De Jesús Mondragón Limón Víctor Hugo Bustamante Avalos Martin Badillo Peña

CURVA DE MAGNETIZACION DE UNA MAQUINA DC

El voltaje interno generado, de un motor o generador dc esta dado por:

Por lo que Ea es directamente proporcional al flujo en la maquina y ala velocidad de rotación de ella

La corriente de campo en una maquina se produce una fuerza magnetomotriz de campo dada por la cual produce un flujo en la maquina de acuerdo con la imagen

Motores DC con excitación separada y motores DC en derivación.

Motor con excitación separada Motor con derivación

Motor con excitación separada: Motor cuyo campo es alimentado por una fuente de potencia separada de voltaje.

Motor con excitación separada: Motor cuyo circuito de campo obtiene su potencia de terminales inducidas por un motor.

Características de los terminales de un motor en derivación.

Una característica de los terminales de una maquina es un grafica de las cantidades de salida de la maquina contra cada una de las demás. en un motor, las cantidades de salida son el par al eje y la velocidad; por lo tanto resultara una grafica del par contra la velocidad en su salida.

¿Cómo responde un motor en derivación a una carga?

Suponga que aumenta la carga en el eje de este motor; entonces el par de carga excederá el par inducido en la maquina, y el motor comenzara a reducir la velocidad. Cuando el motor se frena, su voltaje interno generado disminuye y la corriente del inducido del motor aumenta. Cuando aumenta la corriente del inducido, aumenta el par inducido y, finalmente, el par inducido igualara al de la carga a una velocidad mecánica de rotación mas baja.

La característica de salida de un motor dc en derivación se puede deducir de las ecuaciones de voltaje inducido y del par de motor, junto con la ecuación correspondiente a la LVK. Esta ultima ecuación, aplicada al motor en derivación es:

El voltaje inducido

Puesto que , entonces,

Finalmente, despejando la velocidad del motor se obtiene,

Esta ecuación representa justamente una línea recta con pendiente negativa.

Característica par-velocidad de un motor dc en derivación o de

un motor dc con excitación separada, y devanados de c compensación para eliminar la reacción del inducido.

Característica par-velocidad del motor, con reacción del inducido presente.

Ejemplo. Un motor en derivación, de 50 hp, 250 V, 1200 r/min, con devanados de

compensación, tiene una resistencia del inducido ( incluidas las escobillas, los devanados de compensación y los interpolos) de 0.06 Ω. Su circuito de campo tiene una resistencia total de 50 Ω con los cual produce una velocidad en vacío de 1200 r/min. Hay 1200 vueltas por polo en el devanado de campo en derivación.

a) encuentre la velocidad de este motor cuando su corriente de entrada es 100 A.

b) encuentre la velocidad de este motor cuando su corriente de entrada es 200 A.

c) encuentre la velocidad de este motor cuando su corriente de entrada es 300 A.

d)dibuje la característica par-velocidad de este motor.

Solución. El voltaje interno generado en una maquina dc, cuando su velocidad se expresa en revoluciones por minuto, esta dado por

Puesto que la corriente de campo es constante y no hay efectos de reacción del inducido, el flujo en este motor es constante. La relación entre las velocidades y los voltajes internos generados del motor para dos condiciones de carga diferente es

La constante K´ se cancela puesto que es una constante para cualquier maquina; el flujo φ se cancela pues como se menciono antes es constante. Entonces,

En vacío, la corriente del inducido es cero de modo que , mientras que la velocidad n1= 1200 r/min. Si puede calcularse el voltaje interno generado para cualquier otra carga, será posible determinar la velocidad del motor para esa carga, mediante la ecuación anterior.

a) si entonces la corriente del inducido del motor es

Entonces, para esta carga será

La velocidad resultante del motor es

b) si entonces la corriente del inducido del motor es

Entonces, para esta carga será

La velocidad resultante del motor es

c) si entonces la corriente del inducido del motor es

Entonces, para esta carga será

La velocidad resultante del motor es

d) para dibujar la característica de salida de este motor es necesario encontrar el par correspondiente a cada valor de velocidad. En vacío, el par inducido es cero. Para hallar el par inducido para cualquier otra carga, se puede partir del hecho de que la potencia convertida en un motor dc es

De esta ecuación el par inducido en un motor es

Por consiguiente, el par inducido cuando

el par inducido cuando

el par inducido cuando

CONTROL DE VELOCIDAD EN MOTORES DE DERIVACIÓN. Hay dos métodos comunes y uno no tan común.

Cambio de resistencia de Campo.

Resumiendo el comportamiento causa efecto de el cambio de resistencia.

Cambio de Voltaje en el inducido.

El motor debe ser excitado por separado para utilizar el control de voltaje.