Gua Motor de Corriente Continua

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PRUEBAS EN MAQUINAS ASINCRONAS

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS - ML - 244 - UNI

I.- INTRODUCCION

Los motores de corriente continua, MCC, son muy importantes debido a que pueden proporcionarnos un alto torque y pueden trabajar a velocidad variable.

En su aplicacin industrial a sido irremplazable en algunos modelos y modernizados en otros dado la particularidad de sus caractersticas de funcionamiento.

Los MCC mas importantes son los siguientes: Autoexcitados (tipo shunt, serie y excitacin compuesta).

Excitacin independiente. II.- OBJETIVOS DEL LABORATORIOLos objetivos del presente trabajo son:

Hacer conocer la constitucin electromecnica de los MCC. Familiarizarse con la simbologa y conexionado de los MCC de nuestro laborato-rio en los ensayos segn las normas IEC y NEMA.

Conexin y puesta en servicio del MCC. Inversin de giro. Determinar sus prdidas, eficiencia en funcin de la corriente de campo.

A partir de los ensayos realizados obtener el modelo de la mquina. Registro de los valores caractersticos y curvas caractersticas de funcionamien to especficas de los MCC. Evaluacin de las mediciones realizadas y registradas.

Presentacin del protocolo de pruebas segn normas IEC, NEMA y IEEE.

III.- PRECAUCIONES

Dado las circunstancias del laboratorio y teniendo en cuenta que los equipos son muy valiosos es que debemos tener muy en cuenta lo siguiente:1. El alumno verificar el dimensionamiento de la instrumentacin a utilizarse, as mismo constatar que sus esquemas estn bien planteados.

2. Para evitar el deterioro y/o avera de los instrumentos y equipos, el alumno no debe accionarlos por ningn motivo, sin la aprobacin previa del profesor.

3. La escala de todos los instrumentos debe ser la mxima.

4. Al operar las cargas, comenzar con una carga mnima y aumentarlo en forma gradual hasta llegar al mximo permisible.

IV.- EQUIPOS Y MAQUINAS ELECTRICAS A UTILIZAR

BANCO ACTIVO DE PRUEBAS

GENERADOR CORRIENTE CONTINUA

N de pedido SO3636 6UN 200 26 984

Tensin Nominal 230 VoltiosTensin armadura 220 Voltios

Corriente Nominal 3 Amperios.Corriente armadura1 Amperio

Corriente Arranque 9 AmperiosConexinIndependiente

Torque Mximo 10 N mConexin Shunt.

Potencia Aparente 800 VAConexin Compuesta

Rgimen de servicio S1Tensin 220 Voltios

RPM max. 4000Corriente de campo100 mA.

Grado de proteccin IP20Rgimen de servicio S1

AMPLIFICADOR INTERGRADORPM2000

Tensin de pico 600 VoltiosGrado de proteccinIP54

Tensin RMS 400 VoltiosNorma VDE 0530

Corriente pico 10 AmperiosTermostato 120 C

Corriente RMS 7 AmperiosGCC/MCC LUCAS NULLE

ITEMDESCRIPCION GENERAL DE LAS MAQUINAS Y EQUIPOSCANT.

1Manguito de acoplamiento01

2Cubierta de acoplamiento01

3Carga universal para mquinas de 300 vatios01

4Arrancador para mquina de corriente continua de 300 vatios01

5Regulador de campo para mquina de corriente continua 01

6Fuente de alimentacin de corriente continua01

7Multmetro digital FLUKE01

8Conectores de seguridad04

9Juego de cables de 4 mm25

10Multmetro analgico/digital medidor de potencias y F.P.02

El presente laboratorio debe facilitar los conocimientos orientados a la prctica de los motores de corriente continua. El contenido se centra en el anlisis experimental de las mquinas auto excitadas y con excitacin independiente.

Al concluir el presente laboratorio Ud habr aprendido el modo de funcionamiento, operacin y respuesta de las caractersticas de operacin en estado permanente y transitorio. As mismo se demostrar las prcticas del control de tensin, inversin de giro y curvas caractersticas de los MCC.

V.- ENSAYOS NORMALIZADOS (IEC 34 - 2)

1.- CONEXIN DEL GENERADOR DE CORRIENTE CONTINUA

Motor DC excitacin shunt Motor DC excitacin independiente

Motor DC excitacin serie Motor DC excitacin compuesta2.- MEDICION DE LA RESISTENCIA DEL ESTATOR N0RMALIZADO (IEEE 112/1978 item 4.1)VER APENDICE ADJUNTO A LAS GUIASEsta medicin se realiza aplicando los siguientes mtodos:

Voltio amperimtrico en CC y CA.

Ohmmetro de precisin.

Puente de medicin para resistencias pequeas.

2.1.- Medicin de la Rf y Lf del circuito de campo. Ver GCC2.2.- Medicin de la RD y LD del circuito de compensacin. Ver GCC2.3.- Medicin de la Ra y La del circuito de armadura. Ver GCC3.- MEDICION DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO N0RMALIZADO

(IEEE 112/1978 item 4.1) e (IEEE 43 / 1991) VER APENDICE ADJUNTO A LAS GUIAS Ver GCC4.- MEDIDA DE INDUCTANCIA ROTACIONAL( Gaf)VER APENDICE ADJUNTO A LAS GUIAS Ver GCC

5.- PRUEBA EN VACIO (IEEE 112 /1978 ITEM 4.6)Unicamente para controlar las prdidas rotacionales.

6.- PRUEBA CON CARGA (IEEE 112 /1978 ITEM 4.2 )

Para la prueba con carga se tendr que conectar el freno dinmico LN como FRENO y seleccionado en control de TORQUE. Seguir las indicaciones del profesor.

P til = T (N-m) x RPM (pi/30)

EF = P til / P ingreso

7.- ENSAYO DE TEMPERATURA ( IEEE 112 /1978 ITEM 5.3 MET. 3 )

Consiste el registrar la temperatura y el tiempo y tener la curva Temp. Vs Tiempo. El tiempo mnimo es 04 horas cuando la temperatura comienza a disminuir en 02 grados centgrados durante las dos horas siguientes. 8.- CLASIFICACION DE LOS MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA

Motor con excitacin shunt.- Se conecta el circuito del inductor en paralelo con el circuito del inducido (comparten la misma fuente externa). Ambos circuitos estn calculados para trabajar con una fuente comn.

IL = Ia + If

V = Ea + ( Ra . Ia )

Ea = Gaf . If . Wm , Te = Gaf . If . Ia , V = Ea + (VV = Vf = ( Radj + Rf ) . If

Fneta = Fcampo - Farmadura

Esta mquina ha recibido este nombre debido a que su devanado inductor est conectado en derivacin a su inducido. Dicho devanado est conformado de muchas espiras y de un conductor delgado debidamente aislado.

Motor con excitacin independiente.- Con la finalidad de obtener una intensidad de campo magntico constante e independiente a los cambios bruscos que se presentan en la carga y para mejorar el par y mantener la velocidad mucho mas estable que los tipos anteriores, alimentaremos al circuito de campo por medio de una fuente DC externa e independiente (evitando que las variaciones existentes en el circuito de armadura interfieran en el circuito de campo). El circucito de la armadura tendr su propia fuente de modo que las variaciones existentes ( debido a la carga ), no afecten al circuito inductor. Por tanto las corrientes Ia e If son independientes. A continuacin podemos detallar las siguientes ecuaciones:

V = Ea + Ra . Ia

Ea = Gaf . If .Wm , Te = Gaf . If . Ia , V = Ea + (V

Fneta = Fcampo - Farmadura

Vf = ( Radj + Rf ) . If

El circuito de campo tiene las mismas caractersticas de construccin que el GCC tipo shunt y difiere en la utilizacin de una fuente completamente independiente.

Motor con excitacin compuesta.- El funcionamiento ms estable de los motores hacen que la mquina sea de muy buena calidad. Para lograrlo los fabricantes de mquinas de CC han combinado las caractersticas de un motor serie y shunt. Se crean entonces las mquinas compuestas que renen mejores caractersticas que las mquinas estudiadas anteriormente.Fneta = Fcampo + Fcompen. - Farmadura

Fneta = Nf . If + Nd . Id - Na . Ia

Segn la ubicacin de la conexin del circuito inductor, esta mquina puede denominarse de: Paso corto y largo.

9.- APLICACIONES INDUSTRIALES

Actualmente se construyen motores de corriente continua para atender cargas especiales que tienen torque elevado tales como:

Molinos.

Centrfugas.

Llenadotas de bebidas.

Chancadoras

Cargas que necesiten un torque muy elevado.

10.- CUESTIONARIO

1.- Enumere y defina las caractersticas de funcionamiento nominales del MCC Tome los datos de placa del motor primo y del MC.C. utilizados en sus ensayos.

2.- De los ensayos de vacio graficar tomar datos de las prdidas rotacionales.

Haga una demostracin terica de sus resultados.3.- Del ensayo con carga graficar las siguientes curvas.

V vs Ia, Pot vs Wm., EF vs Wm, EF vs Pot. , Pot. vs Ia, Ra Ia vs Ia

4.- Que sucede en el MCC cuando se invierte la polaridad de la fuente de: solo el

campo con armadura constante y solo armadura manteniendo fijo el campo. Demuestre analticamente los cambios encontrados.

5.- Como verificara si el sistema de escobillas est calibrado correctamente haqa un esquema. En caso de no estar bien calibrado, este efecto, como afectara en el trabajo normal del MCC? Explique detalladamente su respuesta.

6.- Recomendaciones y conclusiones.

VI .- REALIZACION DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO

PROTOCOLO DE PRUEBAS PARA MCC

TABLA N 1.- MEDIDA DEL AISLAMIENTO DEL CIRCUITO DE :

CIRCUITO MEDIDOTERMINALES RESISTENCIA ( M() INTRUMENTOS

CAMPOE1 - E2Especificar marca

Tipo, clase, etc.

COMPENSACIND1 - D2