Practicas de Maquinas eléctricas

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA MECNICA Y ELCTRICA

INGENIERA EN CONTROL Y AUTOMATIZACIN LABORATORIO DE MQUINAS ELCTRICAS II

M. en C. ALFREDO CONTRERAS MONDRAGN ACADEMIA DE INGENIERA ELCTRICA Pgina 1

PRCTICAS DE:

MQUINAS ELCTRICAS II

LAVADORA IDUSTRIAL M. en C. ALFREDO CONTRERAS MONDRAGN MARZO, 2015




LABORATORIO DE MQUINAS ELCTRICAS II El Laboratorio de Mquinas Elctricas, es un conjunto de diferentes elementos conformado principalmente por una Base de pruebas y marco de instrumentacin, denominado FH2/3 MkIII. A esta consola van interconectados los diferentes equipos y accesorios, para formar un Centro completo de enseanza y aprendizaje. Desde una configuracin de arranque sencilla, hasta un arranque ms complicado. Este Laboratorio se localiza en Laboratorios de Pesados 2, Planta Alta. Las prcticas que se elaboran en esta sala de mquinas, son:

1. GENERADORES DE CORRIENTE ALTERNA

2. SINCRONIZACIN DE UN GENERADOR TRIFSICO DE CORRIENTE ALTERNA

3. MOTOR SNCRONO

4. TRANSFORMADOR

5. MOTOR DE INDUCCIN TRIFSICO, TIPO ROTOR DEVANADO

6. MOTOR DE INDUCCIN TRIFSICO, TIPO JAULA DE ARDILLA

7. CONTROL DE VELOCIDAD EN MOTORES DE INDUCCIN

8. MOTOR MONOFSICO DE INDUCCIN TIPO MOTOR UNIVERSAL

9. MOTOR MONOFSICO DE INDUCCIN TIPO FASE PARTIDA CON

CAPACITOR

10. MOTOR MONOFSICO DE INDUCCIN TIPO FASE PARTIDA SIN CAPACITOR

11. MOTOR MONOFSICO DE INDUCCIN TIPO DE POLOS SOMBREADOS

Los Equipos a utilizar estn montados ordenadamente en un anaquel, entrando por la puerta principal a mano derecha, los diferentes motores se encuentran en dos gabinetes al fondo de la sala, las consolas de operacin y juego de cables de diferentes colores estn en las mesas de trabajo enumeradas del nmero 1 al nmero 12.




Los equipos del Laboratorio se dividen en tres secciones:

Motores, todas las mquinas elctricas que se van a operar en este semestre se localizan en dos anaqueles, al fondo derecho del Laboratorio.

Equipos de Medicin, entre los que se encuentran Multmetros de marca Fluke, los cuales se utilizan como: Voltmetros. Multmetros de marca Aveo, que se utilizan como: Ampermetros. Wattmetros y Sincronoscopios.

Equipo complementario, para operar las Mquinas de Corriente Alterna, como: Arrancadores Magnticos a Tensin Plena, Arrancadores Magnticos a Tensin Reducida Tipo Estrella-Delta, Banco de Resistencias, Capacitores, Estaciones de Botones, entre otros.

Recomendaciones Para entrar a este Laboratorio se sugiere traer:

Bata, color blanco Zapatos Industriales dielctricos Caja de herramienta que contenga: tres fusibles, 10 Amperes, cinco fusibles

de 5 Amperes, 250 VCA, tipo europeo, Pinzas de punta, Pinzas de corte, Desarmador plano, Desarmador de cruz, un metro de cable calibre 16 THW y un cter.

Los alumnos que entren a laborar en este Laboratorio, al finalizar la prctica, deben de colocar los equipos, accesorios y cables de forma ordenada, como los encuentran al inicio de su trabajo.

Conservar la limpieza y el orden en todos los aspectos Respetar las Normas establecidas por la escuela, para estas salas de

trabajo. Desarrollo de la Prctica

En la Portada colocar Nombre de: Escuela, Materia, Prctica-Nmero, Grupo, Seccin, Alumno, Maestro y Fecha

Realizar las prcticas de acuerdo al proceso de cada una de ellas, es decir escribir el desarrollo de su trabajo en el laboratorio por equipo, las conclusiones son personales, escribir mximo por alumno seis lneas.

Se aceptan recomendaciones y sugerencias para el mejoramiento de estas prcticas.

BIENVENIDOS AL LABORATORIO DE MQUINAS ELCTRICAS II.

ESPERAMOS QUE LES AYUDE EN EL AVANCE DE SU PROFESIN

PRCTICA 1: GENERADORES DE CORRIENTE ALTERNA




I. OBJETIVO La finalidad de realizar esta prctica, es la de determinar la relacin entre la corriente de salida, la tensin de salida y potencia de salida de un alternador trifsico, que alimenta una carga resistiva trifsica, manteniendo en un valor constante la velocidad y la tensin de excitacin del generador. II. EQUIPO REQUERIDO

Base de pruebas y marco de instrumentacin FH2/3 MkIII. Mquina trifsica de anillos Rozantes-tipo FH100. Motor de corriente continua-tipo FH50. Tres Multmetros. Un restato de control-tipo R1FN. Un banco de carga resistiva triple-tipo R3LFN. Juego de cables. Dos acopladores de hule. Cartula del diagrama mmico para la mquina-tipo FH100.

III. BREVE INFORMACIN PRELIMINAR En la generacin de grandes volmenes de energa elctrica y su distribucin a los centros de consumo (a niveles de tensin conveniente), ha sido adoptada por el sistema trifsico por ser el ms eficiente y econmico. Dentro de las ventajas que brinda el sistema trifsico, podemos citar que el peso de los alternadores son ms reducidos comparados a los de otros sistemas y que los accionamientos elctricos industriales en un porcentaje elevado, se realiza con motores trifsicos. En la prctica a realizar se emplea un generador de corriente alterna trifsica o alternador, impulsndolo por un motor de corriente directa afn de poder conservar una velocidad constante prefijada (el motor de corriente directa en conexin en derivacin tiene la caracterstica de suministrar par constante a diferentes velocidades). La mquina trifsica de anillos Rozantes utilizada (como alternador), cuenta con un devanado de canasta en el estator y el devanado del rotor (el cual es energizado con una fuente de corriente continua); tenindose el inducido e inductor respectivamente.




El giro proporcionado por el primo-motor al rotor (inductor), hace que en los devanados estatricos se efecte el corte de lneas de flujo magntico, con lo que se induce una tensin trifsica determinada por las caractersticas del devanado, entregando una tensin en las terminales del mismo. El funcionamiento adecuado del conjunto depende de varios factores, entre los que se pueden destacar principalmente; mantiene la velocidad constante del sistema, as como la excitacin al inductor del alternador, balanceado de cargas conectadas en terminales de inducido.

IV. PROCEDIMIENTO ACCIONES PREVIAS




Instalar los mdulos de los instrumentos de medicin, de manera que puedan apreciarse bien sus lecturas con respecto a la posicin de la mesa de prueba

Retirar el perno metlico de bloqueo, jalando cuidadosamente hacia arriba. Posicione los acopladores de hule, uno en cada lado del dinammetro y

proceder a acoplar en el extremo izquierdo el motor de C.D. tipo FH50 y en el extremo derecho el alternador tipo FH100, procurando no forzar demasiado el conjunto.

Conectar los conectores de tierra y los de 10 terminales de cada mquina en sus bases correspondientes.

Colocar la cartula del diagrama mmico del motor tipo FH100 sobre los soportes del rea de terminales B, de la base de prueba. El interruptor de esta seccin deber permanecer en la posicin central (STOP).

Comprobar el diagrama elctrico de conexiones para la prctica e identifique cada elemento, enseguida proceda a realizar el cableado. Pedir al profesor lo revise, en caso contrario los alumnos se hacen responsables del equipo.

NOTA: Para el motor impulsor no se presenta ningn diagrama, ya que al insertar los conectores del mismo en sus bases, una parte de su instalacin queda realizada internamente, externamente se realizarn la conexin de la terminal negativa de la fuente de 90 -130 V C.D. (rea E) a la terminal nominada como Z (marcada con asterisco en el rea E), conectar un puente entre la terminal positiva de la fuente de 90-130 V C.D. (rea E) y la terminal derecha del restato de armadura, adems de la terminal izquierda del restato de campo (estn prximos, rea F).Conexin realizada con el objeto de controlar la velocidad de giro del primo-motor (con ambos restatos, s se requiere).




DIAGRAMAS:




SELECCIN DE PARMETROS DE MEDICIN Posicione el selector de la parte superior del mdulo de Wattmetros en la

direccin W1+W2/2; el interruptor de palanca en X1 y el selector de cada uno de los Wattmetros en +100 W.

Site el selector de los tres Multmetros para medir corriente alterna hasta un mximo de 300 mA, uno para medir tensin de hasta 250 V de corriente alterna, uno para medir tensin hasta 150 V de corriente continua y de ser posible utilice otro para medir frecuencia

En los bornes terminales de la fuente de C.D. (rea E), ajustamos una tensin de 110 V, desconectar las terminales que tiene en la fuente, colocamos el interruptor ON/OFF del rea A en ON y pulsamos el botn ON del rea C y giramos la perilla de la fuente hasta obtener 110 V, finalmente pulsamos el botn OFF desconectando el Multmetros y colocamos las terminales que tenamos conectadas inicialmente.

Conecte el Multmetro para medicin de tensin de C.D. en paralelo a los bornes terminales del rotor.

En el banco de las tres cargas resistivas tipo R3LFN, posicionamos las tres perillas de los restatos en 6 k (carga conectada en delta).

Coloque el selector del restato de propsito general tipo R1FN de tal forma que se aplique el valor de toda la resistencia (200 ), en serie con el circuito del rotor (excitacin del generador); sta posicin permitir aplicar una tensin mnima al rotor (campo del alternador).

Manipule la perilla del restato de armadura (rea F) que controla el primo-motor, hasta el valor mximo (sin llegar a la marca de infinito) y su perilla del restato del campo en el valor de 0

TOMA DE LECTURAS Posicione el interruptor de control de par (INT-EXT) en INT, localizado en el

rea A. Energice la base de prueba con el interruptor principal (ON-OFF), en la

posicin ON (rea A). Oprima el botn ON del rea C y gire gradualmente el restato de armadura

del rea F hasta llevarlo a la posicin 0. Con esto, el sistema motor de C.D. y alternador estar girando (en marcha).

Permita girar el conjunto durante 3 minutos aproximadamente. Una vez transcurrido ese tiempo, girar la perilla del restato de control

R1FN lentamente, de manera que se aplique tensin de corriente continua al rotor y ajuste sta tensin en 110 V aproximadamente, en ese momento el alternador genera (circula corriente en el Ampermetro).




Gire el restato de armadura para lograr que el conjunto se mueva a 1800 rpm, con lo cual la tensin generada tendr una frecuencia aproximada de 60 Hz.

NOTA: Procure mantener la velocidad del sistema en 1800 rpm, as como la tensin de excitacin fija en un valor 110 V.C.D. aplicada a los campos del alternador.

Se debe tener una lectura de corriente en la carga de un valor comprendido entre 35 y 50 mA

Se disminuye gradualmente, procurando mantener el mismo valor de las tres cargas resistivas R3LFN, para los valores propuestos de corriente de lnea. Registrar todas y cada una de las mediciones correspondientes de corriente, tensin y potencia de salida. En posicin 6-5-4-3-2 y 1; de R3LFN, anote observaciones.

Al concluir la tabla de resultados de la prctica, se oprime el botn OFF del rea C y colocamos el interruptor ON/OFF del rea A en OFF.




V. RESULTADOS Y CONCLUSIONES Dibuje el diagrama fsico de las conexiones realizadas en la prctica. Trace grficas de tensin y potencia de salida contra corriente de lnea. Anote conclusiones para cada grfica y explique cmo podra lograr que la

corriente de lnea se aproxime a cero. Toque con las manos ambas mquinas, que observa, escriba Cada alumno escribir sus conclusiones, mximo 6 lneas.

EFICIENCIA DEL GENERADOR Para encontrar la eficiencia del generador tome los valores de corriente de la tabla anterior y llene la siguiente tabla, tomando las lecturas correspondientes:




VI. RESULTADOS Y CONCLUSIONES Efecte los clculos correspondientes para llenar tabla Trace una grfica de eficiencia contra corriente de lnea Anote conclusiones acerca de la grfica obtenida y haga un resumen del

comportamiento del conjunto primomotor/alternador. Toque con las manos ambas mquinas, que observa, escriba Cada alumno escribir sus conclusiones, mximo 6 lneas.

PRCTICA 2: SINCRONIZACIN DE UN GENERADOR TRIFSICO I. OBJETIVO La finalidad de la prctica, es la de sincronizar (colocar en paralelo) la fuente de alimentacin de la compaa suministradora de energa elctrica (CFE) y el generador de corriente alterna trifsico, armado en este laboratorio por los alumnos de sexto semestre de la carrera de I.C.A. II. EQUIPO REQUERIDO

Base de pruebas y marco de instrumentacin FH2 MkIII. Mquina trifsica de anillos Rozantes-tipo FH100. Motor de corriente continua-tipo FH50. Tres Multmetros. Un contactor FH200FN Una estacin de botones remota FH-200 Un restato de control-tipo R1FN. Sincronoscopio-tipo SY1 Un juego de cables. Dos acopladores de hule. Cartula del diagrama mmico para la mquina-tipo FH100.

III. BREVE INFORMACIN PRELIMINAR Para efectuar la interconexin del alternador trifsico con la red del suministro de energa elctrica (CFE), se requiere sincronizar el alternador con la red, lo cual se lleva a cabo cubriendo cuatro condiciones a saber:




1. Debe tener la tensin de salida del alternador de la misma magnitud que la red

a interconectar. 2. El conjunto del generador y la red a interconectar, deben tener la misma

secuencia de fases. 3. La frecuencia de generacin del alternador, tendr que ser igual o ligeramente

mayor que la frecuencia de la red a interconectar. 4. Los ngulos de fase de una lnea de cada sistema a interconectar, deben ser

iguales. Las condiciones antes citadas podrn verificarse de la siguiente manera:

5. Empleando un medidor de tensin de corriente alterna, comprobar que

la diferencia de potencial generada por el alternador sea del mismo valor que el de la red.

6. La verificacin de la igualdad de la secuencia de fases, se realiza por medio de un indicador de secuencia de fases. Tambin se puede realizar en forma comparativa con un motor de induccin trifsico (de poca potencia), corroborando el mismo sentido de giro de la flecha al conectarlo a los dos sistemas. Otro procedimiento alternativo para determinar la secuencia de fases, es por el mtodo de las tres lmparas, las cuales, se conectan en paralelo con los contactos que efectan la interconexin de los dos sistemas a sincronizar; se observa en la operacin de las lmparas que a medida que cambian las fases de los dos sistemas (fuente - generador), las lmparas primero encienden (gran diferencia de fase), y luego se apagan (poca diferencia de fase). S las tres lmparas prenden y apagan simultneamente, los sistemas tienen igual secuencia. S las lmparas se iluminan en sucesin, las secuencias son distintas, debindose invertir el orden de conexin de dos lneas (simplemente permutar un par de ellas).

7. La frecuencia es usual medirla con un frecuencmetro, que resulta un mtodo directo, en forma indirecta es comn determinar la frecuencia de generacin, conociendo el nmero de polos del alternador y por medicin del nmero de revoluciones por minuto; teniendo en cuenta que la velocidad mecnica del campo magntico y la frecuencia elctrica en Hertz, estn relacionadas por la ecuacin f = NP/120 (N en rpm y P es el nmero de polos).

8. Censar la simultaneidad de fase de una lnea de los dos sistemas a interconectar, es de uso corriente valerse de un Sincronoscopio. Cabe hacer mencin que ste aparato nicamente realiza sta funcin y no es capaz de determinar la secuencia de fases del sistema trifsico de distribucin de la energa elctrica.




NOTA: Cuando el sistema est sincronizado, se recomienda vigilar que el generador deber exceder ligeramente en frecuencia a la de la fuente de alimentacin, con el fin de garantizar que ste operar como tal, de lo contrario tomar energa del sistema (funcionando como motor). IV. PROCEDIMIENTO

Instale los mdulos de los instrumentos de medicin y control, de tal manera que puedan operarse y apreciarse bien sus lecturas con respecto a la posicin de la mesa de prueba (Probablemente, no cabrn todos dentro del marco de instrumentacin por lo que ser necesario colocar algunos en los costados de la base de prueba).

Retire la cubierta de acrlico del dinammetro junto con el perno metlico de bloqueo, jalndolos cuidadosamente hacia arriba.

Posicione los acopladores de hule, uno en cada lado del dinammetro y proceda a acoplar en el extremo izquierdo el motor de C.D. tipo FH50 y en el extremo derecho el alternador tipo FH100, procurando no forzar demasiado el conjunto.

Inserte los conectores de tierra y los de 10 terminales de cada mquina en sus bases correspondientes.

Coloque la cartula del diagrama mmico del motor tipo FH100 sobre los soportes del rea de terminales B, de la base de prueba. El interruptor de esta seccin deber permanecer en la posicin central (STOP).

Corrobore el diagrama elctrico de conexiones para la prctica e identifique cada elemento, enseguida proceda a realizar el cableado y pida al profesor revise, en caso contrario los alumnos son responsables




del equipo: NOTA: Para el motor impulsor no se presenta ningn diagrama, ya que al insertar los conectores del mismo en sus bases, una parte de su instalacin queda realizada internamente, externamente se realizarn la conexin de: la terminal negativa de la fuente de 90 -130 V C.D. (rea E) a la terminal nominada como Z (marcada con asterisco en el rea E), conectar un puente entre la terminal positiva de la fuente de 90-130 V C.D. (rea E) y la terminal derecha del restato de armadura, adems de la terminal izquierda del restato de campo (estn prximos, rea F). Conexin realizada con el objeto de controlar la velocidad de giro del primo-motor (con ambos restatos, s se requiere).




SELECCIN DE PARMETROS DE MEDICIN

Site el selector de los dos Multmetros para medir tensin de hasta 250 V de corriente alterna (para medir la diferencia de potencial generada y de la fuente de alimentacin), uno para medir la tensin hasta de 150 V de corriente continua y otro para medir frecuencia (el de marca FLUKE).

En los bornes terminales de la fuente de C.D. (rea E), ajuste una tensin de 110 V, desconecte las terminales que tenga en la fuente, coloque el interruptor ON/OFF del rea A en ON y oprima el botn ON del rea C (por medio del Multmetro seleccionndolo para medir tensin de C.D.) y gire la perilla de la fuente hasta obtener 110 V, finalmente oprima el botn OFF desconectando el Multmetro y coloque las terminales que tena conectadas inicialmente.

Coloque el selector del restato de propsito general tipo R1FN de tal forma que aplique el valor de toda la resistencia (2 000 ), en serie con el circuito del rotor (excitacin del generador); sta posicin permitir aplicar una tensin mnima al rotor (campo del alternador).

Conecte en paralelo con los bornes terminales del rotor al Multmetro para medicin de tensin de mismo.

Posicione las perillas de los restatos (rea F) el de armadura hasta el valor mximo (sin llegar a la marca de infinito) y el de campo en cero ohm.

TOMA DE LECTURAS

Verifique que la perilla del potencimetro de control de par est al mnimo y que no se tenga conectado el puente para esta fuente (rea A).

Posicione el interruptor de control de par (INT-EXT) en INT, localizado en el rea A.

Energice la base de prueba con el interruptor principal (ON-OFF), en la posicin ON (rea A).

Oprima el botn ON del rea C y gire gradualmente el restato de armadura del rea F hasta llevarlo a la posicin 0 ; con esto, el sistema motor de C.D. y alternador estar girando (en marcha).

Permita girar el conjunto durante 3 minutos aproximadamente. Una vez transcurrido ese tiempo, gire la perilla del restato de control

R1FN lentamente, de manera que aplique tensin de corriente continua al rotor y ajuste sta tensin hasta que logre igualar la tensin generada a la tensin de la fuente de alimentacin (220 V aproximadamente).




Gire el restato de armadura para lograr que el conjunto se mueva a 1800 rpm, con lo cual la tensin generada tendr una frecuencia aproximada de 60 Hz, la cual podr ser corroborada por el frecuencmetro (Multmetros FLUKE).

NOTA: Procure mantener la velocidad del sistema en 1800 rpm, as como la tensin de excitacin fija en un valor constante, aplicada a los campos del alternador (observe sus instrumentos).

Ajuste los restatos de campo y/o armadura del motor impulsor, para que la iluminacin en las lmparas (mdulo de sincronizacin), la lmpara superior se haya apagado, tenindose que el generador y la lnea estn en fase. Por otro lado, se tendr que la aguja deber rotar una revolucin por segundo (1 rev/seg.) aproximadamente.

S la salida del alternador tiene una secuencia de rotacin de fases

opuesta a la de la lnea de alimentacin, entonces no puede ser sincronizado y dos de las lneas de salida tendrn que ser cambiadas de posicin. sta tipo de falla puede reconocerse fcilmente puesto que las lmparas del Sincronoscopio, no destellan en rotacin sino que se iluminarn y se apagarn simultneamente.

El Sincronoscopio para la condicin de sincronizacin, su aguja se

posiciona en las 12 horas (verticalmente hacia arriba). Tambin la rotacin de su aguja en el sentido del movimiento de las manecillas del reloj, muestra que la frecuencia entrante del generador es mayor que el de la fuente de alimentacin y cuando lo efecta en sentido contrario es menor.

La frecuencia de entrada de la mquina deber ser ajustada siempre

ligeramente ms alta que la frecuencia de la fuente a sincronizar.

Oprima el botn de arranque (ON) del interruptor de sincronismo (FH200FN), en ese momento el alternador opera en paralelo con la fuente de alimentacin. La brillantez relativa de las lmparas permanecer constante.

S ha procedido correctamente, tendr una lectura de tensin en un valor igual.




Al concluir la prctica, oprima el botn OFF del rea C y coloque el

interruptor ON/OFF del rea A en OFF V. RESULTADOS Y CONCLUSIONES

Dibuje el diagrama fsico de las conexiones realizadas en la prctica. Escriba un resumen explicando los efectos que tiene sobre el fallo de la

sincronizacin del alternador. Cada alumno escribir sus conclusiones, mximo 6 lneas.




PRCTICA 3: MOTOR SNCRONO I. OBJETIVO La finalidad de la prctica es la de determinar el comportamiento del motor sncrono trifsico, mediante el anlisis de sus diferentes relaciones entre corriente, factor de potencia y eficiencia con respecto al par desarrollado. II. EQUIPO REQUERIDO

Base de prueba y marco de instrumentacin FH2 Mklll Motor trifsico de anillos Rozantes tipo FH100 Fuente de C.D. con una tensin 0-130 VCD Dos Multmetros Un Contactor Estacin de Botones Acoplador de hule Cartula del diagrama mmico para el motor tipo FH100

III. BREVE INFORMACIN PRELIMINAR Funcionan de forma muy similar a un alternador. Dentro de la familia de los motores sncronos debemos distinguir: 1.-Los motores sncronos. 2.-Los motores asncronos sincronizados. 3.-Los motores de imn permanente. Los motores sncronos son llamados as, porque la velocidad del rotor y la velocidad del campo magntico del estator son iguales. Los motores sncronos se usan en mquinas grandes que tienen una carga variable y necesitan una velocidad constante.




Arranque de un motor trifsico sncrono. Existen cuatro tipos de arranques diferentes para este tipo de motor:

1-Como un motor asncrono. 2. Como un motor asncrono, pero sincronizado. 3. Utilizando un motor secundario o auxiliar para el arranque. 4. Como un motor asncrono, usando un tipo de arrollamiento diferente: llevar unos anillos Rozantes que conectarn la rueda polar del motor con el arrancador.

Frenado de un motor trifsico sncrono Por regla general, la velocidad deseada de este tipo de motor se realiza por medio de un restato. El motor sncrono cuando alcance el par crtico se detendr, no siendo esta la forma ms ortodoxa de hacerlo. El par crtico se alcanza cuando la carga asignada al motor supera al par del motor. Como comento, no es la forma apropiada para detener el motor, se estropea si abusamos de ello, porque la mquina sufre calentamientos excesivos. La mejor forma de hacerlo, es ir variando la carga hasta que la intensidad absorbida de la red sea la menor posible, entonces desconectaremos el motor. Otra forma de hacerlo, y la ms habitual, es regulando el restato, con ello variamos la intensidad y podemos desconectar el motor sin ningn riesgo.




IV. PROCEDIMIENTO

Instale los mdulos de instrumentos de medicin Retire la cubierta de acrlico del dinammetro junto con el perno de

bloqueo, jalndolo cuidadosamente hacia arriba Posicione el acoplador de hule en el extremo derecho del dinammetro y

proceda a instalar el motor trifsico de anillos Rozantes tipo FH100, sin forzar el conjunto.




Inserte el conector de 10 terminales y el conector de tierra de la maquina en sus bases correspondientes.

Colocar la cartula del diagrama mmico del motor tipo FH100 sobre los soportes del rea de terminales B, de la base de prueba. El interruptor de esta rea debe permanecer en la posicin centra (STOP).

Corrobore el diagrama elctrico de conexiones y se proceda a realizar el cableado de la prueba. Pida al profesor revisar conexiones.

Toma de lecturas




Seleccionar la posicin de la perilla de control de par al mnimo (gire al tope izquierdo), localizada en el rea A.

Posicione el interruptor de control de par (INT-EXT) en INT, localizada en el rea A.

Sobre la flecha del motor o en el acoplamiento de dinammetro y motor, enrollar un cordel resistente (dos o tres vueltas con un cordn, agujeta, lazo, etc.), sujetando los extremos del mismo uno en cada mano

Oprimir el botn ON del rea C y simultneamente tirar de la cuerda por un extremo liberando al mismo tiempo el otro, con esto se logra el arranque de la maquina.

Trabajar al motor durante 5 minutos aproximadamente. Una vez transcurrido ese tiempo, registrar mediciones de velocidad,

tensin, corriente y potencia. Con la perilla del potencimetro de control de par (rea A), se seleccionan

los valores de par (Nm), anotar en tabla.




IV. RESULTADOS Y CONCLUSIONES:

Dibuje el diagrama fsico de las conexiones realizadas en la prctica.




Hacer los clculos correspondientes. Con los datos obtenidos, trace grficas individuales de velocidad, factor de

potencia, corriente y eficiencia contra par aplicado. Anote conclusiones para cada grfica y haga un resumen descriptivo del

funcionamiento y comportamiento del motor sncrono Explique por qu no arranca por si solo el motor sncrono Cada alumno escribir sus conclusiones, mximo 6 lneas.

PRCTICA 4: TRANSFORMADOR I. OBJETIVO




1. Conocimiento del Tablero de energa elctrica 2. Conocer partes y el funcionamiento de los transformadores 2.- Prueba de Aislamiento y continuidad 3. Conexiones del transformador, monofsico y trifsico. 4. Verificar voltajes y Relacin de Transformacin 5. Seleccionar la capacidad de transformadores

II. CONSIDERACIONES TEORICAS 6. El transformador es una mquina esttica, que sirve para elevar, bajar o

conservar el mismo voltaje o la corriente en un circuito de corriente alterna, sin variar la frecuencia. Las partes principales son: un circuito magntico hecho de laminaciones de acero al Silicio y un circuito elctrico consistente en uno o ms devanados de Cobre o Aluminio. Los transformadores pueden dividirse en tres clases: Transformadores para instrumentos, Transformadores de distribucin y Transformadores de potencia. En donde se aplica voltaje se le llama primario y en donde sale el voltaje se le llama secundario. La mayora se usan para transformar potencia partir de un voltaje alto y pequea corriente, a un valor menor y gran corriente, o viceversa, tambin para conservar el mismo voltaje de entrada y salida. A esta transformacin se le llama relacin de transformacin. La alta tensin se define con la letra (H), la baja tensin se define con la letra (X) y con la letra (Y) los devanados terciarios. Para mayor informacin ver apuntes proporcionados por el profesor.

III. REFERENCIA DE ESTUDIO 7. Explicacin del profesor en la clase terica 8. La misma prctica 9. Consultar bibliografa en el Programa de Estudio

IV. EQUIPO, INSTRUMENTOS Y HERRAMIENTA

10. Fuente de alimentacin de 220 VCA, 3 Fases, 60 Hz Un Multmetro




Un Megger Tres Fusibles de 3P-60A, 250 VCA Tres fusibles de 3P-30A, 250 VCA Transformador Monofsico de 2.5 KVA Transformador Trifsico de 10.0 KVA Material proporcionado por alumnos de cada equipo: 20 metros de cable calibre No. 12 THW Pinzas de electricista Una cuchilla o Cter Un desarmador plano.

V. DESARROLLO 11. El profesor explica la prctica en cada Mdulo de

Trabajo: Prueba de Megger Prueba de Continuidad Conexin de Transformador Monofsico Conexin de Transformador Trifsico

VI. CUESTIONARIO

12. Qu es un circuito Magntico 13. Qu es un circuito Elctrico 14. Diga tres pruebas que se realizan en los transformadores 15. Dibujar el diagrama elctrico equivalente del transformador en

vaco. 16. Dibujar el diagrama elctrico equivalente del transformador con

carga inductiva. 17. Obtener la potencia del transformador que ocup en el

laboratorio y calcular los siguientes parmetros elctricos: 18. La potencia activa 19. La potencia reactiva 20. El factor de potencia 21. El voltaje de lnea en conexin delta 22. El voltaje de fase en conexin delta 23. El voltaje de lnea en conexin estrella 24. El voltaje de fase en conexin estrella

VII. CONCLUSIONES 25. Cada alumno escribir sus conclusiones, mximo 6 lneas.




PRCTICA 5: MOTOR DE INDUCCIN TRIFSICO, TIPO ROTOR DEVANADO I. OBJETIVO La finalidad de esta prctica es la de determinar y analizar las diferentes relaciones entre velocidad, corriente, factor de potencia y eficiencia con respecto al par aplicado, de un motor trifsico de induccin, tipo rotor devanado




II. EQUIPO REQUERIDO Base de pruebas y marco de instrumentacin. Motor trifsico de induccin tipo rotor devanado. Cartula de diagrama mmico, F100 Arrancador de tensin plena FH200 Acoplador de hule Dos Multmetros Dos Wattmetros Una estacin de botones de arranque y paro FH-200-FN Estacin de botones remota FH-200 Juego de cables III. INFORMACION PRELIMINAR Se llama mquina de induccin o asincrnica a una mquina de corriente alterna, en la cual la velocidad de rotacin del rotor es menor que la del campo magntico del estator y depende de la carga. La mquina asincrnica tiene la propiedad de ser reversible, es decir, puede funcionar como motor y como generador. El motor asincrnico tiene dos partes principales: estator y rotor. El estator es la parte fija de la mquina en cuyo interior hay ranuras donde se coloca el devanado trifsico que se alimenta con corriente alterna trifsica. La parte giratoria de la mquina se llama rotor y en sus ranuras tambin se coloca un devanado. El estator y el rotor se arman de chapas estampadas de acero electrotcnico. Se denomina con este nombre a la mquina cuya armadura o rotor no est conectada a fuente alguna de potencia, sino que la recibe por induccin del flujo creado por los arrollamientos dispuestos en el estator, el cual est alimentado por corrientes mono o polifsicas. Cuando se excita una mquina de induccin con una corriente polifsica equilibrada se crea en el entrehierro un campo magntico rotativo que gira a velocidad sincrona:

n: Velocidad sncrona en RPM f: Frecuencia de la red, 60 cps o 60 HZ p: Nmero de polos El par de arranque de estos motores se puede ajustar mediante una resistencia externa al rotor para dar pares de arranque que puedan llegar hasta el par mximo del motor. Como limita la corriente en el circuito del rotor y como da un mayor factor de potencia y par en el instante de arrancar, se reduce considerablemente la corriente de lnea del estator. Caracterstica par motor - velocidad de cargas mecnicas. Para un sistema dotado de movimiento de rotacin:




P = () () P= Potencia mecnica en H.P. = Par del motor desarrollado en N-m = Velocidad angular del movimiento en rad/segs. Matemticamente existen varias combinaciones de () y () de modo que den el mismo valor de P; fsicamente sin embargo, una carga mecnica especfica asocia a un nico par a la carga de la potencia (P). La curva en (), en funcin de (), muestra tal dependencia y es una caracterstica fundamental para el proceso de seleccin del motor adecuado al accionamiento, con vistas a un funcionamiento estable, econmico y satisfactorio. En funcin de sus caractersticas par - velocidad, se pueden dividir las cargas mecnicas en seis grandes grupos:

1. Par constante, prcticamente independiente de la rotacin, ejemplos gras, cabrestantes, transportadores de correas bajo cargas constantes.

2. Par que vara linealmente con la rotacin. Ejemplos molinos de rodillos, bombas de pistn, cepillos y sierras para madera.

3. Par que vara con el cuadrado de la velocidad de rotacin (variacin parablica) ventiladores, mezcladoras, centrifugadoras, bombas centrfugas, bombas de vaco, compresores.

4. Par que vara inversamente con la rotacin, resultando potencia constante. Ejemplos mquinas - herramientas.

5. Par que vara de forma no uniforme con la rotacin, no siendo suficientemente exactas las aproximaciones por funciones matemticas. Ejemplo: horno rotativo de altas prestaciones

6. Cargas que no solicitan pares (volantes). El propsito del volante es liberar la mayor parte de la energa cintica en l almacenada para los picos de demanda de energa por parte de la mquina accionada. El motor accionado debe por tanto dejar de actuar, esto es dejar de transferir, energa en condiciones de altos pares, pero teniendo la misin de restaurar al volante su velocidad original, lo cual se lleva a cabo entre los picos de carga. Las prensas de perforacin no de estampado profundo, no hidrulicas constituyen ejemplos de cargas que utilizan volantes segn este principio.

IV. PROCEDIMIENTO

Acciones previas para el control remoto de arranque y paro. Se procede a la instalacin de los mdulos y los Multmetros, en el marco

de la instrumentacin, se manera de la buena apreciacin de los instrumentos.

Se instala el arrancador a tensin plena FH200 en el marco de instrumentacin y la estacin de botones FH200R cerca del arrancador.

Site el acoplador de hule en el dinammetro. Coloque el diagrama mmico en la estacin de pruebas.




La conexin del arrancador FH200 y la estacin de botones para la modulacin de la velocidad del rotor devanado. Se conecta a una fuente de alimentacin de CA del rea C a la entrada del arrancador, as como conectar las terminales de la salida a la conexin del modulo de configuracin conectado en delta, y se deslizo el interruptor del arrancador. Al mdulo FR200. Para el control externo. El control de la velocidad se opera con las resistencias aplica para el control de la velocidad en la seccin D que aumentara gradualmente de 50 en 50 ohms. Se posiciona el control del torque o par elctrico para el control de la velocidad. El control de velocidad por medio del torque aumenta la corriente y se tiende a calentar el motor. Al controlar las resistencias conectadas en delta para el control de la velocidad, al variar la resistencia la corriente no vara y se utiliza en aplicaciones como el control de la velocidad en los elevadores y gras verticales u horizontales.




TOMA DE LECTURAS




Variar el Par de Arranque de 0.05 Nm. A 0.40 Nm y variar la resistencia de 0-50-100-300 y 500 Ohm. Colocar datos en la tabla siguiente:

V. RESULTADOS Y CONCLUSIONES




Dibuje el diagrama fsico de las conexiones realizadas en la prctica

Con los datos obtenidos, trace grficas de par contra velocidad de cada una de las posiciones del valor de la resistencia de arranque

Anote conclusiones en las grficas Escribir conclusiones individuales, mximo 6 lneas

PRCTICA 6: MOTOR DE INDUCCIN TRIFSICO, TIPO JAULA DE ARDILLA




I. OBJETIVO La finalidad de esta prctica es la de determinar el comportamiento del motor de induccin trifsico con rotor tipo jaula de ardilla mediante el anlisis de sus diferentes relaciones entre velocidad, corriente, factor de potencia y eficiencia, con respecto al par desarrollado.

II. EQUIPO REQUERIDO Base de pruebas y marco de instrumentacin FH2 MkIII. Motor trifsico de induccin rotor jaula de aridilla tipo FH90. Un contactor Una estacin de botones remota Un juego de cables. Un acoplador de hule Cartula del diagrama mmico para el motor- tipo FH90.

III. BREVE INFORMACIN PRELIMINAR El motor trifsico de induccin con rotor tipo jaula de ardilla, es quiz el ms usado en aplicaciones industriales, debido a su bajo costo de adquisicin y poco mantenimiento; adems de la disponibilidad del tipo de fuentes de alimentacin, que se cuentan para energizarlo (sistemas de distribucin elctrica trifsica y modernamente con inversores). Esta mquina elctrica rotatoria est constituida por dos partes principales, una fija y una mvil (a travs de su flecha suministra la traccin), denominadas la fija estator y mvil rotor. El estator cuenta con un campo formado por un devanado trifsico, normalmente del tipo imbricado, distribuido (para mejorar la forma de onda lo ms prximo a senoidal del campo magntico inducido) y a dos capas; el cual se encuentra alojado en las ranuras de la laminacin (interior del estator), constituyendo el ncleo del mismo. El devanado del estator produce un campo giratorio (rotatorio), que se mueve a la velocidad de sincronismo y que impulsa al rotor hacindolo girar. El rotor tipo jaula de ardilla consiste en una serie de barras conductoras colocadas longitudinalmente en ranuras, hechas lo ms prximo a la superficie del rotor (laminado) con sus extremos puestos en corto circuito.




Como desventaja en la operacin del motor, puede considerarse su bajo factor de potencia.

IV. PROCEDIMIENTO Realizar la conexin del motor de acuerdo al diagrama de conexiones Instale los mdulos de instrumentos y de todos los equipos Coloque la cartula del diagrama mmico, los acoplador de hule, inserte

de 10 terminales, el conector de tierra y quite el perno de bloque Corrobore el diagrama elctrico de conexiones y proceda a realizar el

cableado de la prueba. Indicar al profesor revisin del cableado.

Seleccin de parmetros de medicin

Site el selector del Multmetro para medir 3 Amperes de corriente alterna y seleccione otro Multmetro para medir la tensin entre lneas




Seleccione la posicin de la perilla de control de par al mnimo (gire al tope izquierdo), localizada en el rea (A).

Posicione el interruptor de control de par en (INT). Energice la base de prueba con el interruptor principal (ON), botn verde Trabaje el motor por 3 minutos Una vez transcurrido este tiempo, registre las mediciones y llene la tabla

siguiente:


Hacer los clculos correspondientes Dibuje el diagrama fsico de las conexiones realizadas




Trace grficas individuales de velocidad, factor de potencia, corriente y eficiencia contra par aplicado

Anote conclusiones para cada grfica y haga un resumen descriptivo del funcionamiento y comportamiento del motor de induccin, tipo jaula de ardilla.

Escribir conclusiones individuales, 6 lneas mximo

PRACTICA 7: CONTROL DE VELOCIDAD EN MOTORES DE INDUCCIN, TIPO

JAULA DE ARDILLA

Utilizando el DRIVES EUROTHERM 605




La Prctica No. 7 Consiste en controlar un motor de induccin a travs de las funciones bsicas del variador de velocidad 605 de Eurotherm de manera local y remota. Objetivo Conocer el funcionamiento Bsico del Variador de velocidad




Realizar el control de un motor de induccin a travs d las funciones bsicas del variador de velocidad (Arranque, paro e inversin de giro). Introduccin En la industria el control de motores es una parte vital en el control de procesos , en la actualidad el uso de variadores de velocidad para este control es cada vez mayor por lo tanto es necesario conocer el funcionamiento de diferentes tipos de variadores de velocidad as como identificarse con todas sus funciones . Algunas de las funciones principales de un motor son el Arranque, el paro y la inversin de giro, existen varios mtodos para realizar este fin, como son el uso de relevadores, el uso de la electrnica de potencia y claro los variadores de velocidad que entre sus muchas herramientas cuentan con la capacidad para realizar las funciones anteriores. Instrumental y Equipo 1.- Variador de velocidad EUROTHERM. Mod 605.

- El 605 est diseado para controlar motores estndares de induccin - - trifsicos. -El variador se alimenta mediante una tensin -trifsica C.A 50/60 Hz.

2.- Motor de induccin Para la prctica se usa un motor trifsico de induccin, tipo jaula de ardilla con las siguientes especificaciones; Motor Elctrico trifsico, 220 VCA, 60 CPS, Serie: 5017164, Mca. Siemens r.p.m 1450 1750 Volts 220/440 220/440 Amps 3.9/1.95 3.0/1.5




La conexin del motor se realiza de acuerdo al voltaje de alimentacin, siguiendo las instrucciones de Norma, si es a 220 VCA o a 440 VCA. Para este caso el suministro de energa por parte de CFE, es de 220 CVA: Se conectan las terminales: 1-7, 2-8, 3-9 y se puentean las terminales 4-5-6. Navegacin Despus de encender el drive la tecla M ubicada en el key pad nos sirve para introducirnos en los mens y submens, dentro de los mens utilizamos las teclas , , estas teclas tambin nos sirve para variar parmetros que sean necesarios modificar, con la tecla E fijamos estos parmetros y regresamos al men anterior. **ver captulo 5 del manual del usuario. Ejemplo: Seleccionar el idioma del usuario del key pad.

1. Despus de encender el drive la tecla M nos lleva al primer submen, utilizando las teclas , , nos podemos desplazar en los siguientes parmetros.




2. Posicionarnos en el parmetro de mens ver figura anterior y presionar la tecla M utilizando las teclas , , desplazarse hasta el men de lenguaje.

3. Una vez en el men de lenguaje presionar las tecla M, aparecer una flecha,

en el display. Con la ayuda de las teclas , , nos ubicamos en el lenguaje deseado.

4. Una vez seleccionado el lenguaje deseado presionar la tecla E para fijar el

parmetro, presionar de nuevo E hasta llegar a la pantalla de inicio.

****




Control local Para realizar el control local realizar el siguiente diagrama.

Nota: Los interruptores del tablero de control deben estar abajo, en posicin abierta.




DIAGRAMA DE FUERZA Y DE CONTROL




1. Pulsar la tecla L/R varias veces hasta que aparezca en el display consigna local, con la ayuda de las teclas , variar la consigna hasta el valor de 100%, pulsar la tecla E hasta llegar a pantalla principal.

2. Presionar la tecla RUN y observar el comportamiento del motor.

3. Para invertir el giro del motor, pulsar:

4. Pulsar la tecla STOP para detener el motor.

5. Pulsar L/R, hasta que aparezca: Consigna Local, con la ayuda de las

teclas , variar la consigna hasta el valor de 40%, pulsar la tecla E hasta llegar a pantalla principal.

6. Pulsar RUN y observar el comportamiento del motor

7. Para invertir el giro del motor, pulsar:

8. Pulsar la tecla STOP, el motor se detiene Variacin de la velocidad de modo local.

9. Repetir paso 1: Pulsar la tecla L/R varias veces hasta que aparezca en el display consigna local, con la ayuda de las teclas , variar la consigna hasta el valor de 100%, pulsar la tecla E hasta llegar a pantalla principal.

10. Arrancar el motor (RUN)

11. Una vez con el motor en marcha, pulsar (M) tres veces hasta que aparezca en el display: Consigna Local al 100%

a) Utilizando las teclas: , variar la consigna local y observar cmo se comporta el motor.




12. Detener el motor (STOP) Variacin de los parmetros Para variar los parmetros bsicos, utilizamos el men rpido. Como ingresar al men rpido Estando en la pantalla principal, presionar la tecla M para ingresar al primer submen, con la ayuda de las teclas , ubicarse en AJUSTES ( SETUP PARAMETER) y presionar la tecla M , utilizando las teclas , ubicarnos en men rpido (QUICK SETUP), presionar la tecla M los parmetros que pueden ser variados en este men se muestran en la siguiente tabla:




13. Ubicarse en frecuencia base, pulsar M, con la ayuda de las teclas , fijar la frecuencia en 60 Hz, presione E

14. Utilizando las teclas , modificar la velocidad mxima y velocidad minina, siguiendo el procedimiento del punto anterior:

Velocidad mxima = 40Hz. Velocidad mnima = 30 Hz. 15. Regresa a la pantalla principal (E), arrancar el motor y observa su

comportamiento

16. Detener el motor

17. Repetir el procedimiento, para: Velocidad mxima = 50 Hz Velocidad mnima = 35 Hz

18. Regresa a la pantalla principal (E), arrancar el motor y observa su comportamiento

19. Detener el motor Tipo de frenado

20. Entrar al men rpido y ubicarse en forma Marcha/Paro

21. Pulsar la tecla M y con la ayuda de las teclas , selecciona el modo libre, presione la tecla E

22. Fijar la velocidad mxima en 60Hz

23. Regresar a pantalla principal (E) y arrancar el motor, observar su

comportamiento

24. Entrar al men rpido y ubicarse en forma Marcha/Paro

25. Pulsar la tecla M y con la ayuda de las teclas , selecciona el modo libre, presione la tecla E

26. Variar rampa de aceleracin = 10s. y rampa de desaceleracin = 10s




27. Regresar a la pantalla principal y accionar el motor, observar su

comportamiento

28. Variar rampa de aceleracin = 3s. y rampa de desaceleracin = 3s

29. Regresar a la pantalla principal y accionar el motor, observar su comportamiento

Control remoto Estando en la pantalla principal presionar L/R hasta ubicarnos en consigna remota, presionar E hasta ubicarnos en pantalla principal.

30. Utilizando el interruptor de cola No. 1, se arranca y para el motor

31. Utilizando el interruptor de cola No. 2, se invierte el giro del motor

32. La velocidad del motor cambia de mximo a mnimo o viceversa, girando el restato de forma manual, localizado en el tablero

BIBLIOGRAFIA Consultar Manual de Drive: Manual del usuario del Variador EUROTHERM 605




PRCTICA 8: MOTOR MONOFSICO DE INDUCCIN TIPO UNIVERSAL I. OBJETIVO La finalidad de esta prctica es determinar el comportamiento del motor universal, mediante sus curvas caractersticas, estableciendo las diferencias en la operacin al ser energizado con fuentes de corriente alterna y de corriente directa. Para lo cual se tomarn las relaciones de velocidad contra par, corriente, potencia, factor de potencia y eficiencia.




II. EQUIPO REQUERIDO

Base de prueba y marco de instrumentacin FH2 MkIII. Motor serie universal-tipo FH110. Mdulo de Wattmetros tipo W1. Dos Multmetros. Un juego de cables. Un acoplador de hule. Cartula del diagrama mmico para el motor-tipo FH110.

III. BREVE INFORMACIN PRELIMINAR: El motor universal, generalmente de potencia fraccionaria (menor a 1 HP), se Adapta a su empleo en circuitos de C.A. y de C.D.; Adems es un motor serie Monofsico, con un elevado par de arranque (3 4 veces el par de plena carga). Su poco peso con relacin a su potencia es una cualidad importante que le permite estar en aplicaciones de los electrodomsticos (licuadoras, aspiradoras, etc.) y en las herramientas porttiles (taladros, pulidoras, entre otros). Los ncleos del estator y del rotor, estn formados por paquetes de chapas (laminados), el devanado serie localizado en el estator y el devanado de armadura localizado en el rotor, similar al de una mquina de corriente directa. Como todo motor serie, el motor universal alcanza velocidades peligrosas cuando se le quita la carga (en vaco), pero en motores de poca capacidad las prdidas mecnicas son suficientes para limitarla; las altas velocidades pueden llegar a valores de 15,000 a 20,000 rpm y en operacin normal tendr rangos de 3,000 a 10,000 rpm, en muchas aplicaciones se hace necesario reducirla con sistemas mecnicos logrndose simultneamente un alto par. IV. PROCEDIMIENTO OPERACIN EN C.A. ACCIONES PREVIAS

Instale los mdulos de instrumentos de medicin, de manera que puedan apreciarse bien sus lecturas con respecto a la posicin de la base de pruebas.

Retire el perno de bloqueo, jalndolo cuidadosamente hacia arriba.




Posicione el acoplador de hule, en el extremo derecho del dinammetro y proceda a instalar el motor universal tipo FH110, sin forzar el conjunto.

Inserte el conector de 10 terminales y el conector de tierra de la mquina en sus bases correspondientes.

Coloque la cartula del diagrama mmico de la mquina tipo FH110 sobre los soportes de terminales del rea B, de la base de pruebas. (El interruptor de esta seccin deber permanecer en la posicin central (OFF).

Corrobore el diagrama elctrico de conexiones y proceda a ejecutar el cableado de la prueba.





Posicione el selector de la parte superior del mdulo de wttmetros en W1, W2; el interruptor de palanca en la posicin "X1" y el selector del Wattmetro utilizado en la posicin + 500 o -500 W de acuerdo a la conexin de sus terminales.

Site el selector de uno de los Multmetros, para medir 250 V de tensin en corriente alterna y uno ms para medir hasta 3 A de corriente alterna, observando que correspondan a su conexin dentro del circuito.

NOTA: Revise conexiones y seleccin de los parmetros de medicin hasta estar seguro de que estn correctos, antes de proseguir. TOMA DE LECTURAS

Seleccione la perilla de control de par al mnimo (giro al tope izquierdo), rea A.

Posicione el interruptor de control de par (INT-EXT); en INT del rea A. Energice la base de prueba con el interruptor principal (ON-OFF), del

rea A. Oprima el botn ON del rea C. Desplace hacia abajo el interruptor del rea B (ON), con esto el motor

deber arrancar. En cuanto el motor comience a acelerarse, aplique una carga al sistema

de aproximadamente 0.5 Nm. NOTA: S observa que al incrementar el par (al aumentar la tensin del torqumetro) la aguja del medidor de par se desplaza hacia la izquierda, invierta la posicin del interruptor de NORMAL a REVERSE.

S el motor no arranca, verifique que las lmparas indicadoras de fase estn encendidas (del rea C), as como los instrumentos de medicin.

S observa que la aguja del Wattmetro se deflexiona hacia el lado izquierdo, invierta la polaridad con el selector de rangos.

Permita al motor trabajar durante aproximadamente 10 minutos. Una vez transcurrido este tiempo, con la perilla del potencimetro de

control de par (rea A), seleccione los valores de la tabla de resultados hasta agotarla; procurando tomar rpidamente las primeras lecturas.




Una vez concluida la tabla de datos experimentales, oprima el botn OFF del rea C y desplace el interruptor del rea B, hacia la posicin central (OFF).

OPERACIN EN C.D. ACCIONES PREVIAS

Retire el Wattmetro del circuito original, de tal manera que slo permanezcan conectados los dos Multmetros.

Corrobore el diagrama elctrico de conexiones y proceda a ejecutar el cableado del circuito.


Cambie la posicin de los selectores de ambos Multmetros, para medir ahora corriente directa.

NOTA: Revise conexiones y seleccin de parmetros de medicin hasta estar seguro de que estn correctos, antes de proseguir.




TOMA DE LECTURAS

Oprima el botn ON del rea C y posteriormente ajuste una tensin de 110 V en la fuente de 0 - 130 V C.D. del rea E.

Una vez ajustada esta tensin, desplace hacia abajo el interruptor del rea B (posicin ON), con lo cual el motor arrancar. (No olvide que el motor no debe trabajar en vaco, por lo que es necesario aplicar una carga ligera al sistema).

Procurando tomar tan rpido como le sea posible las primeras lecturas, con la perilla del potencimetro del control de par (TORQUE en el rea A), seleccione los valores de la tabla de resultados hasta agotarlos.




Una vez concluida la tabla de datos experimentales, oprima el botn OFF del rea C y desplace el interruptor principal del rea A, a la posicin superior (OFF). V. RESULTADOS Y CONCLUSIONES

Realice los clculos necesarios para completar la tabla de datos Dibuje el diagrama fsico de las conexiones realizadas Trace grficas individuales de los parmetros del objetivo de la prctica,

tanto para la operacin del motor en corriente directa como para corriente alterna

Anote conclusiones para cada grfica y establezca la diferencias Escriba porque en corriente alterna se aplica 220 VCA y en corriente directa

se aplica 110 VCD, en que afecta al motor. Escribir conclusiones por alumno, mximo 6 lneas.




PRACTICA 9:

MOTOR MONOFSICO DE INDUCCIN TIPO FASE PARTIDA CON CAPACITOR

I. OBJETIVO. La finalidad de esta prctica es investigar y observar diferentes relaciones entre la velocidad, factor de potencia y eficiencia de un motor monofsico de induccin de fase partida con capacitor de arranque, respecto al Par desarrollado por el mismo. II. EQUIPO REQUERIDO.

Base de prueba y marco de instrumentacin FH2/3MKIII Motor de fase partida con capacitor FH80 Dos Multmetros Juego de cables de conexin Un acoplador de hule Cartula de diagrama mmico Un banco de capacitares C1 Arrancador a tensin plena FH200

III. BREVE INFORMACION PRELIMINAR MOTOR FASE PARTIDA Los motores de fase partida tienen un moderado momento de arranque con una corriente de arranque medianamente baja. Se utiliza en equipos que no necesitan momentos de arranque muy altos, como ventiladores, secadores y bombas centrifugas; Se fabrican en potencias de 1/33 a HP . En un motor de fase partida, la corriente de los embobinados auxiliares siempre alcanza su punto mximo antes que la del embobinado principal, y por tanto el campo magntico del embobinado auxiliar siempre llega a ese punto antes que el campo magntico del embobinado principal. La direccin de rotacin del motor est determinada por el hecho de que el ngulo del campo magntico del embobinado auxiliar est 90 adelante o 90atrs del ngulo del embobinado principal. Puesto que ese ngulo puede cambiarse de la posicin de 90 adelante a la 90 atrs solo con la manipulacin de las conexiones del embobinado auxiliar, la direccin de rotacin del motor puede invertirse mediante la manipulacin de las conexiones del embobinado auxiliar sin cambiar las conexiones del embobinado principal. El devanado de arranque ayuda a arrancar al motor de C.A. de fase partida y es removido del circuito por un interruptor centrfugo cuando el motor alcanza del 75% al 80% de su velocidad nominal. Los devanados de arranque y principal estn desfasados en 90 aproximadamente.




MOTOR DE FUNCIONAMIENTO CAPACITIVO Algunas veces tambin son denominados motores capacitivos de divisin de fase permanente, stos constituyen la extensin lgica de los motores de encendido capacitivo, pero donde el condensador permanece en funcionamiento durante todo el tiempo. Esto elimina el interruptor de centrifugado, pero introduce nuevos problemas que limitan el uso de estos motores a unas pocas aplicaciones muy especializados. Estos condensadores utilizan usualmente como material electroltico polipropileno o papel impregnado de aceite y son de mayor tamao y coste que sus equivalentes electrnicos. Debido a que estos motores son optimizados al mximo para su uso con una impedancia alta (es decir, ms vueltas) la fase del condensador reduce la capacidad total necesaria. Cuando el motor alcanza su velocidad ptima trabaja como un verdadero motor bifsico, siendo ms silencioso y produciendo menos vibraciones que la mayora de los motores monofsicos. Como contrapartida, estos motores tienen un pobre momento de arranque, pocas veces mayor que el momento total y la mayor parte de ellos una quinta parte del momento total. Incluso para la operacin de arranque es necesario el uso del diseo de rotores con una resistencia muy alta que resultan en frecuencias de deslizamiento muy altas de forma que la velocidad del eje alcanza slo el 90% de la sincronizacin en vez del 95% alcanzando con un rotor normal de baja resistencia. IV: PROCEDIMIENTO

Instale los mdulos de instrumentos de medicin Retire de la cubierta de acrlico el perno de bloqueo Posicione el acoplador de hule en el extremo derecho del dinammetro Inserte el conector de 10 terminales y el conector de tierra Coloque el diagrama mmico en el rea B Corrobore el diagrama elctrico de conexiones e identifique cada elemento

y proceda a realizar el cableado. Avisar al profesor para revisin

TOMA DE LECTURAS

Gire la perilla del potencimetro del control de par al mnimo Posicione el interruptor de control de par en INT Energice el banco de pruebas, pulse el botn ON (color verde) Desplace el interruptor de 3 posiciones del rea B, hacia arriba, sostngalo

3 segundos (de STOP a START) y despus pselo a la posicin RUN, hacer esta operacin para que el motor no se dae. Este interruptor de 3 posiciones hace la funcin de interruptor centrfugo.




Permita que el motor trabaje 10 minutos

Una vez transcurrido ese tiempo, tome los valores de velocidad, tensin,

corriente y potencia Llene la tabla siguiente y realice lo que se pide Al concluir las mediciones, accione el botn OFF (color rojo) y coloque el

interruptor del banco de capacitares en DISCHARGE durante 5 segundos y despus cmbielo a su posicin inicial de ON

Cartula del diagrama mmico, conectar al banco de capacitores la terminal (1) y (3). La terminal (4) y (5) a la fuente de 220 VCA.





Realice los clculos correspondientes para completar la tabla Dibuje el diagrama fsico de las conexiones Trace grficas de velocidad, corriente, factor de potencia y eficiencia contra

par desarrollado. Anote conclusiones para cada grfica Escriba por alumno conclusiones, mximo 6 lneas.




PRACTICA 10:

MOTOR MONOFSICO DE INDUCCIN TIPO FASE PARTIDA SIN CAPACITOR

I. OBJETIVO. La finalidad de esta prctica es la de investigar y observar las diferentes relaciones entre la velocidad, factor de potencia y eficiencia de un motor monofsico de induccin de fase partida sin capacitor de arranque, con respecto al Par desarrollado por el mismo. II. EQUIPO REQUERIDO.

Base de prueba y marco de instrumentacin FH2/3MKIII Motor de fase partida sin capacitor FH70 Dos Multmetros Juego de cables de conexin Un acoplador de hule Cartula de diagrama mmico Arrancador a tensin plena FH200

III. BREVE INFORMACION PRELIMINAR MOTOR FASE PARTIDA Los motores de fase partida tienen un moderado momento de arranque con una corriente de arranque medianamente baja. Se utiliza en equipos que no necesitan momentos de arranque muy altos, como ventiladores, secadores y bombas centrifugas; Se fabrican en potencias de 1/33 a HP. El motor de fase partida tiene dos devanados en el estator: uno de trabajo (principal) y otro de arranque (auxiliar), con sus respectivos ejes dispuestos a 90 elctricos entre s (ver diagrama mmico). En el arranque, estos dos devanados se conectan en paralelo y una vez que ha alcanzado una velocidad aproximadamente del 75% de la velocidad de sincronismo, se desconecta el devanado de arranque, quedando el devanado de trabajo operando permanentemente, esto lo hace cada vez que se arranca la mquina. El procedimiento de desconexin se realiza empleando varios mtodos, como: contactos centrfugos, contactos trmicos, temporizadores y contactos manuales. Para este caso de la prctica, en la seccin B, de la consola se monta un interruptor centrifugo (STOP START RUN).




IV: PROCEDIMIENTO

Instale los mdulos de instrumentos de medicin Retire de la cubierta de acrlico el perno de bloqueo Posicione el acoplador de hule en el extremo derecho del dinammetro Inserte el conector de 10 terminales y el conector de tierra Coloque el diagrama mmico en el rea B Corrobore el diagrama elctrico de conexiones e identifique cada elemento


TOMA DE LECTURAS

Gire la perilla del potencimetro del control de par al mnimo Posicione el interruptor de control de par en INT Energice el banco de pruebas, pulse el botn ON (color verde) Desplace el interruptor de 3 posiciones del rea B, hacia arriba, sostngalo

3 segundos (de STOP a START) y despus pselo a la posicin RUN, hacer esta operacin para que el motor no se dae. Este interruptor de 3 posiciones hace la funcin de interruptor centrfugo.

Permita que el motor trabaje 10 minutos Una vez transcurrido ese tiempo, tome los valores de velocidad, tensin,

corriente y potencia Llene la tabla siguiente y realice lo que se pide Al concluir las mediciones, accione el botn OFF (color rojo) y colocar el

equipo como lo encontr al entrar a este laboratorio.




Cartula del diagrama mmico, conectar la terminal (1) y (3) en puente. La terminal (4) y (5) a la fuente de 220 VCA.






par desarrollado. Anote conclusiones para cada grfica Escriba por alumno conclusiones, mximo 6 lneas.




PRACTICA 11:

MOTOR MONOFSICO DE INDUCCIN TIPO POLOS SOMBREADOS

I. OBJETIVO La finalidad de esta prctica es investigar y observar las diferentes relaciones entre la velocidad, factor de potencia y eficiencia de un motor monofsico de induccin de polos sombreados, respecto al Par desarrollado por el mismo. II. EQUIPO REQUERIDO

Base de prueba y marco de instrumentacin FH2/3MKIII Motor de polos sombreados FH60 Dos Multmetros Juego de cables de conexin Un acoplador de hule Cartula de diagrama mmico Arrancador a tensin plena FH200

III. BREVE INFORMACION PRELIMINAR MOTOR FASE PARTIDA El motor de polos sombreados, es muy parecido al motor de induccin jaula de ardilla, excepto por el cambio hecho en uno o ms polos de campo. Las bobinas de sombra o simples barras en corto circuito o anillos de pocas espiras de cobre, colocadas en el extremo de cada pieza polar hace que la corriente inducida en el campo se retrase respecto al otro polo, este desfasamiento sobre la misma pieza polar generar dos campos de distinta polaridad (Norte-Sur) y cuyo flujo magntico generado entre s, interacta con el flujo de caractersticas semejantes obtenido en la pieza polar opuesta. El resultado final es semejante al de un campo giratorio movindose en el sentido de la parte libre hacia la sombreada de cada polo, producindose un par de arranque. La espira de sombra tiene un efecto de disminucin del par de arranque y por esta razn este tipo de motor es destinado a mover cargas ligeras, como: ventiladores, secadoras, torna mesas, entre otros. Este motor en forma general es el ms econmico, poco eficiente, pobre regulacin, bajo par de arranque, mucho ruido y presenta vibraciones en su operacin.




IV: PROCEDIMIENTO

Instale los mdulos de instrumentos de medicin Retire de la cubierta de acrlico el perno de bloqueo Posicione el acoplador de hule en el extremo derecho del dinammetro Inserte el conector de 10 terminales y el conector de tierra Coloque el diagrama mmico en el rea B Site el selector de los Multmetros uno en volts, para medir 220 VCA y el

otro en 3 Amperes para medir corriente. Corrobore el diagrama elctrico de conexiones e identifique cada elemento


TOMA DE LECTURAS

Gire la perilla del potencimetro del control de par al mnimo Posicione el interruptor de control de par en INT Energice el banco de pruebas, pulse el botn ON (color verde) Desplace el interruptor de 3 posiciones del rea B, hacia la posicin RUN Permita que el motor trabaje 10 minutos Una vez transcurrido ese tiempo, tome los valores de velocidad, tensin,

corriente y potencia Llene la tabla siguiente y realice lo que se pide Al concluir las mediciones, accione el botn OFF (color rojo) y guarde el

equipo como lo encontr en el laboratorio.




Cartula del diagrama mmico, conectar la terminal (3) y (5) a la fuente de 220 VCA






par desarrollado. Anote conclusiones para cada grfica Escriba por alumno conclusiones, mximo 6 lneas

Practicas de Maquinas eléctricas

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