Motor de Corriente Continua a 120V

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SEP.

SEIT.

DGEST.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA PIEDAD

INGENIERIA ELECTRONICA

6 E.

MQUINAS ELECTRICAS

REPORTE DE MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA A 120 VOLTS

TITULAR DE LA ASIGNATURA: Rodolfo Guadalupe Hernndez

ALUMNO: Marco Antonio Jimnez Estrada

La Piedad Michoacn

06/Abril/2010

TABLA DE CONTENIDO.

I.

INTRODUCCION a. Marco Terico

II.

DESARROLLO a. Resultados

III.

CONCLUSIONES.

INTRODUCCION.

El objetivo primordial de esta practica es tener un contacto directo con las maquinas elctricas, en este caso en particular la practica se centra en un motor de corriente directa que trabaja a 120V, adems este motor tiene un control de velocidad que se trata de un PWM (modulador por ancho de pulso). Por tanto esta prctica abarca las posibles conexiones, medicin, y calculo de involucrados en el funcionamiento de este motor de corriente continua.

MARCO TERICO.

CLASIFICACIN GENERAL DE LOS MOTORES ELECTRICOS.

Un motor elctrico es esencialmente una mquina que convierte energa elctrica en movimiento o trabajo mecnico, a travs de medios electromagnticos. Debido a que son muchos y variados los tipos de motores elctricos, existen numerosas formas de catalogarlos. A continuacin se muestran algunas de las formas ms usuales: Por su alimentacin elctrica Por el nmero de fases en su alimentacin Por su sentido de giro Por su flecha Por su ventilacin Por su carcasa Por la forma de sujecin Por la posicin de su flecha

CLASIFICACION POR SU ALIMENTACION Acorde a la naturaleza de su alimentacin nos encontramos con 3 tipos de motores:y y y

Motores de corriente directa Motores de corriente Alterna Universales

En esta practica nos centramos en los primeros por lo que nos limitaremos a describir este tipo de motores.

FUNDAMENTOS DE OPERACIN DE LOS MOTORES ELCTRICOS

En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo norte (N) y polo sur (S), que son las regiones donde se concentran las lneas de fuerza de un imn. Un motor para funcionar se vale de las fuerzas de atraccin y repulsin que existen entre los polos. De acuerdo con esto, todo motor tiene que estar formado con polos alternados entre el estator y el rotor, ya que los polos magnticos iguales se repelen, y polos magnticos diferentes se atraen, produciendo as el movimiento de rotacin. En la figura 1.1 se muestra como se produce el movimiento de rotacin en un motor elctrico.

1.1 Generacin del movimiento de rotacin. Un motor elctrico opera primordialmente en base a dos principios: El de induccin, descubierto por Michael Faraday en 1831; que seala, que si un conductor se mueve a travs de un campo magntico o est situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de intensidad variable, se induce una corriente elctrica en el primer conductor. Y el principio que Andr Ampre observo en 1820, en el que establece: que si una corriente pasa a travs de un conductor situado en el interior de un campo magntico, ste ejerce una fuerza mecnica o f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre el conductor.

TIPOS Y CARACTERSTICAS.

Existen bsicamente tres tipos de motores elctricos: a) Los Motores de Corriente Directa [C.D.] o Corriente Continua [C.C.].

Se utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, adems, se utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilas o bateras. Este tipo de motores debe de tener en el rotor y el estator el mismo numero de polos y el mismo numero de carbones. Los motores de corriente directa pueden ser de tres tipos: Serie Paralelo Mixto

b)

Los Motores de Corriente Alterna [C.A.]. Son los tipos de motores

ms usados en la industria, ya que estos equipos se alimentan con los sistemas de distribucin de energas normales. De acuerdo a su alimentacin se dividen en tres tipos:

Monofsicos (1 fase) Bifsicos (2 fases) Trifsicos (3 fases)

c)

Los Motores Universales. Tienen la forma de un motor de corriente

continua, la principal diferencia es que esta diseado para funcionar con corriente alterna. El inconveniente de este tipo de motores es su eficiencia, ya que es baja (del orden del 51%), pero como se utilizan en maquinas de pequea potencia, sta no se considera importante, adems, su operacin

debe ser intermitente, de lo contrario, ste se quemara. Estos motores son utilizados en taladros, aspiradoras, licuadoras, etc.

PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR ELCTRICO

Dentro de las caractersticas fundamentales de los motores elctricos, stos se hallan formados por varios elementos, sin embargo, las partes principales son: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexi ones, las tapas y los cojinetes. No obstante, un motor puede funcionar solo con el estator y el rotor.

Figura 1.2 Esquema de las partes de un motor.

PARTES DE UN MOTOR DE CORRIENTE DIRECTA.

El

motor

de

corriente

continua

est

compuesto

de

2

piezas

fundamentales: Rotor Estator

Dentro de stas se ubican los dems componentes como : Escobillas y porta escobillas Colector Eje Ncleo y devanado del rotor Imn Permanente Armazn Tapas o campanas

TABLA DE ESTRUCTURA

La siguiente tabla muestra la distr ibucin de las piezas del motor:

ROTOR Eje Ncleo y devanado Colector

ESTATOR

Armazn Imn Permanente Escobillas y Portaescobillas Tapas

ROTOR

Constituye la parte mvil del motor, proporciona el torque para mover a la carga. Est formado por: Eje: Formado por una barra de acero fresada. Imparte la rotacin al ncleo, devanado y al colector. Ncleo: Se localiza sobre el eje. Fabricado con capas laminadas de acero, su funcin es proporcionar un trayecto magntico entre los polos para que el flujo magntico del devanado circule.

Las laminaciones tienen por objeto reducir las corrientes parsitas en el ncleo. El acero del ncleo debe ser capaz de mantener bajas las prdidas por histresis. Este ncleo laminado contiene ranuras a lo largo de su superficie para albergar al devanado de la armadura (bobinado). Devanado: Consta de bobinas aisladas entre s y entre el ncleo de la armadura. Estas bobinas estn alojadas en las ranuras, y estn conectadas elctricamente con el colector, el cual debido a su movimiento rotatorio, proporciona un cami no de conduccin conmutado . Colector: Denominado tambin conmutador, est constituido de lminas de material conductor (delgas), separadas entre s y del centro del eje por un material aislante, para evitar cortocircuito con dichos elementos. El colector se encuentra sobre uno de los extremos del eje del rotor, de modo que gira con ste y est en contacto con las escobillas. La funcin del colector es recoger la tensin producida por el devanado inducido, transmitindola al circuito por medio de las escobillas (llamadas tambin c epillos).

ESTATOR.

Constituye la parte fija de la mquina. Su funcin es suministrar el flujo magntico que ser usado por el bobinado del rotor para realizar su movimiento giratorio. Est formado por: Armazn: Denominado tambin yugo, tiene dos funciones primordiales: servir como soporte y proporcionar una trayectoria de retorno al flujo magntico del rotor y del imn permanente, para completar el circuito magntico. Imn permanente: Compuesto de material ferromagntico altam ente remanente, se encuentra fijado al armazn o carcasa del estator. Su funcin es proporcionar un campo magntico uniforme al devanado del rotor o armadura, de modo que interacte con el campo formado por el bobinado, y se origine el movimiento del rotor como resultado de la interaccin de estos campos.

Escobillas: Las escobillas estn fabricadas se carbn, y poseen una dureza menor que la del colector, para evitar que ste se desgaste rpidamente. Se encuentran albergadas por los portaescobillas. Ambos, escobillas y portaescobillas, se encuentran en una de las tapas del estator. La funcin de las escobillas es transmitir la tensin y corriente de la fuente de alimentacin hacia el colector y, por consiguiente, al bobinado del roto r. La funcin del portaescobillas es mantener a las escobillas en su posicin de contacto firme con los segmentos del colector. Esta funcin la realiza por medio de resortes, los cuales hacen una presin moderada sobre las escobillas contra el colector. Esta presin debe mantenerse en un nivel intermedio pues, de ser excesiva, la friccin desgastara tanto a las escobillas como al colector; por otro lado, de ser mnima esta presin, se producira lo que se denomina "chisporroteo", que es cuando aparecen ch ispas entre las superficies del colector y las escobillas, debido a que no existe un buen contacto.

DESARROLLO DE LA PRCTICA.

MATERIALES:y y y y

Equipo de laboratorio Lab -Volt de motores elctricos. Cables banana. Equipo de voltmetros y Ampermetros del laboratorio didctico Lab-Volt. Manual de Practicas de laboratorio Lab -Volt

PROCEDIMIENTO.

Nos situamos en el laboratorio de Maquinas elctricas donde se encuentra el laboratorio didctico Lab -Volt el cual cuenta con un panel con mdulos intercambiables y conexionables entre si para poder realizar las diferentes practicas que se describen en el manual de practicas. Los mdulos consisten desde motores elctricos que pueden ser de corriente directa y que pueden o no tener restatos para regular su velocidad, o alterna, tambin entre los mdulos estn aquellos que corresponden a la fuente de alimentacin y los instrumentos de medicin como ampermetros y voltmetros. En esta prctica en particular utilizamos el mdulo correspondiente al motor de corriente directa que trabaja