Caractristicas Motor Corriente Continua

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motor de corriente continua: caracteristicas, curvas, analisis sobre el cambio de su velocidad.

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Mquinas Elctricas I Escuela Profesional de Ingeniera Mecnica

LABORATORIO N 04: CARCTERISTICAS CORRIENTE CONTINUA CARACTRISTICAS MOTOR CORRIENTE CONTINUAI. OBJETIVOS

cmo examinar la estructura de un motor de C.C? cmo medir la resistencia de los devanados de un motor de CC? Cmo localizar la posicin neutra de las escobillas? Cmo obtener en forma experimental las curvas caractersticas de los motores de corriente continua?

II. RESUMENLa prctica se trata precisamente de conocer las partes y el funcionamiento de los motores de corriente continua, adems se quiere localizar la posicin neutra de las escobillas y construir grficas (par motor vs velocidad del motor, para motor vs corriente y corriente vs velocidad del motor) para un anlisis de cmo se comportan los motores en diversas condiciones, para esto hicimos unas cuantas mediciones que se encuentran en las tablas de cada motor. Este anlisis nos permitir localizar la zona de sobrecarga, de subcarga, el par de arranque y otros ms. Para dicho anlisis utilizamos dos motores de corriente continua (un alternador y un motor universal).La conclusin final que hemos llegado fue que el motor universal tena mucha velocidad en comparacin del alternador. Adems la corriente que jala el motor universal es mucho menor que el alternador.

III. FUNDAMENTO TERICO

Los motores de corriente directa son insuperables para aplicaciones en las que se debe ajustarse la velocidad, as como para aplicaciones en las que se requiere un par grande. En la actualidad se utilizan millones de motores de corriente continua cuya potencia es de una fraccin de caballo en la industria del transporte como: automviles trenes y aviones, donde impulsan ventiladores de diferentes tipos para aparatos de corriente alterna, calentadores y des congeladores: tambin mueven los limpiadores de parabrisas y accin de levantamiento de asiento y ventanas. Tambin son muy tiles para arrancar motores de gasolina y disel en camiones, autobuses, tractores y lanchas.

Partes de un motor de corriente continua:

La ecuacin que relaciona el par con la potencia P es: . (1)La potencia elctrica est dada por: .. (2)Sea Va el voltaje medido en los arrollamientos de la armadura de la resistencia Ra, luego la ecuacin de las tensiones ser: . (3)Remplazando en (3) y (2) (4)

Modelos de las curvas caractersticas del motor representan las variaciones de sus parmetros:

Fig. 2 Curvas de un motor de corriente continua serie y paralelo

Funcionamiento genricoUn motor de c.c. permite regular la v del eje y obtener un M de encendido elevado, para ello hay que aplicar una corriente I en el inducido y en el inductor. Al conectar el motor a la fuente (pila) la corriente circula por las bobinas inductoras generando un electroimn y por tanto un campo magntico. Al circular la corriente por las bobinas inducidas a travs de las escobillas y el colector delgas. Una vez establecido el campo magntico, los pares de fuerza que actan sobre las bobinas inducidas las obligarn a girar todo el rotor. Al aplicar una tensin en el inducido (rotor) aparece una f.e.m. E contraria, que al ser motor recibe el nombre de f.c.e.m. EE=kn Que se opone a la tensin de base Ub (de entrada) fuerza contra electromotriz (f.c.e.m) E:E=Ub Ui - Uesc La E aumenta con la velocidad de rotacin del motor y con la intensidad de la induccin magntica presente en el rotor.Hiptesis de trabajo Voltaje desde la fuente de alimentacin 220V. Corriente del motor universal es baja, de tal manera debemos conectar dos fuentes en serie. Corriente del alternador es alta, por eso se conectar dos fuentes de alimentacin en paralelo.

IV. CONTRASTACION DE HIPTESIS

1. EQUIPOS 1 multmetro Un tacmetro Un motor universal 1 soga para frenar el motor 1 Fuente de corriente continua Un motor alternador

2. DISEO EXPERIMENTALFig. Localizacin de la posicin neutra de las escobillasFig. Motor shuntFig. Motor serieFig. Motor Compuesto largoFig. Puente de Wheatstone

3. REALIZACION DEL EXPERIMENTO Y OBTENCION DE DATOS

a) Motor CC en serie

El motor utilizado en este experimento fue un motor universal, lo conectamos en serie con dos fuentes. A continuacin presentamos las partes del motor universal Las partes de un motoruniversal son la carcasa, el estator y elrotor o inducido. La carcaza generalmente de acero o de aluminio, tiene el tamao necesario para mantener firmes las piezas del estator. Muchas veces no existe la carcasa comotal, puesto que el lugar de la herramienta al que va fijo el estator hace las veces de carcasa. El estator o inducido consiste en un paquete de lminas circulares prensadas, fijadas con remaches, que en su interiortienen unos polos salientes con forma necesaria para recibir, generalmente, un solo par de bobinas inductoras. El rotor, tambin llamado inducido enestos motores, consiste en un paquete de lminas de acero que forman el ncleo, con unas ranuras en las que se alojan varias bobinas, cuyos extremos van soldados a un colector. El colector es una pieza circular, montada en el eje, hecha con numerosas lminas de cobre, llamadas delgas, aisladas unas de otras conuna mica intermedias generalmente ms bajas que las delgas y aisladas tambin del eje. Sobre el colector, cuya superficie es completamente lisa, van unas porta escobillas con sus respectivas escobillas de carbn o carbones, quepermiten la conexin elctrica en serie con el rotor o inducido que gira. Fuente: Manual de Embobinado deMotores Edit. Trillas Luego instalemos el motor universal en serie con dos fuentes de corriente continua.

Mediante la soga frenamos el motor haciendo que la tome diferentes valores, en cada paso medimos el voltaje Va, la corriente Ia, la velocidad n y utilizando el puente de whwatstone medir la resistencia de cada devanado del motor (tabla n 1).b) Motor de corriente continua

El motor utilizado para este experimento es un alternador, alimentada por dos fuentes conectadas en paralelo. A continuacin presentamos el alternador y sus partes.

Instalamos el motor alternador alimentada por dos fuentes de corriente continua conectados en paralelo y hacerlo funcionar Mediante la soga frenamos el motor haciendo que tome diferentes valores, en cada paso medimos la corriente Ia, el voltaje Va, la velocidad del motor n y la resistencia de cada devanado del motor Ra. (Estos valores estn en la tabla)

4. ANLISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS

1. Para el motor universal con los datos obtenidos y usando la ecuacin (4) elaboramos la siguiente tabla de datos para cada uno de los motores elaboramos sus respectivas grficas.

Ra = 3.1 VT (v)Va (v)n (rpm) (rad/seg)Ia (A)(Nm)

30265270551.87440.630.02745119

30252600272.2721.20.09378856

30222100219.9121.40.11242679

30201550162.3161.90.16516548

301552054.45442.50.3328473

301440041.8883.20.31168831

3011003.6

2. Para el alternador con los datos obtenidos y usando la ecuacin (4) elaboramos la siguiente tabla de datos para cada uno de los motores elaboramos sus respectivas grficas.

Ra = 1.4 VT (v)Va (v)n (rpm) (rad/seg)Ia (A) (Nm)

12111271133.099122.120.12793353

121095099.48430.30155603

12754056.548840.49514755

125.543045.02964.30.52521008

123.515015.7085.51.2254902

122006.5

V. CONCLUSIONES

Para el motor universal

De acuerdo a la primera grfica el par mximo se obtiene en una velocidad de 400 rpm La corriente que consume es baja, esta fue la razn porque se instalaron las fuentes en serie. En la segunda grafica podemos notar que la corriente disminuye a medida que aumenta la velocidad. La tercera grafica indica como vara el par del motor conforme varia la corriente, podemos notar que hay una zona en que si aumento la corriente disminuye al par del motor esto se debe a un posible calentamiento del motor por una sobrecarga. El motor es de alta velocidad. (nmax= 5270 rpm operando en vaco) y tiene bajo par de arranque.Para el motor alternador A diferencia del motor universal este consume ms corriente, por lo tanto tiene mayor par motor, justamente ese fue el motivo porque instalamos las fuentes en paralelo. El motor es de baja velocidad (nmax= 1271 rpm operando en vaco) y tiene buen par de arranque.La localizacin de la posicin neutra de las escobillas mediante un multmetro midiendo sus resistencias en cada fase.

VI. TRANSFERENCIA

1. Diferencias entre par desarrollado y par disponible en la polea. El par desarrollado es el punto donde el motor est trabajando El par disponible es el par nominal o el par mximo recomendado por el fabricante.2. Inversin de giro de los motores estudiados.El sentido de rotacin o giro de algunos Motores Universales de aparatos accionados con ellos no puede ser cambiado, ya que al hacerlo, podran daarse dichos aparatos o las personas que los operan, por lo que antes de efectuar un cambio de sentido en la rotacin de un motor, debe analizar cuidadosamente las consecuencias.

El cambio de sentido de giro del motor universal, lo puede realizar cambiando las conexiones de los carbones o escobillas, tal como se ve en la Figura 1.60. Otras veces, se montan dos devanados en el estator por los que la corriente circula en sentido opuesto, y se invierte el sentido de giro con un conmutador exterior.

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

[1] Sthepen J. chapman. Maquinas elctricas. 3ra edicin.Colombia[2] Jess Fraile Mora. Maquinas elctricas. 4ta edicin. Espaa. 2001[3] http://html.rincondelvago.com/sistemas-de-control-de-maquinas-de-corriente-continua.html [4] http://industria.yoreparo.com/bobinados/1137027.html