6.motores con excitación independiente y derivación

7/23/2019 6.Motores Con Excitacin Independiente y Derivacin

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U.P.T.C. rea de formacin bsica profesionalFacultad Seccional Duitama Mquinas elctricas

!scuela de n"enier#a !lectromecnica $%&'&(&$)&*

PRACTICA DE LABORATORIO 6

MOTORES CON EXCITACIN INDEPENDIENTE Y MOTORES CON

EXCITACIN EN DERIVACIN

INTRODUCCION

+l i"ual que los "eneradores de C.D., los motores de C.D. requieren especial atencin en el

cone-ionado de la e-citacin. os di/ersos tipos de e-citacin in/olucran caracter#sticas de

funcionamiento 0con car"a 1 sin car"a2 que deben ser comprendidos e interpretados con

e-actitud para futuras aplicaciones.

1.OBJETIVOS

Comprobar que la fuer3a electromotri3 es proporcional a la /elocidad con flu4o

constante.

Comprobar que la fuer3a contraelectromotri3 es proporcional al flu4o, manteniendo la

/elocidad constante.

Comprobar que la /elocidad es in/ersamente proporcional al flu4o, manteniendo la

fuer3a contraelectromotri3 constante.

Determinar las caracter#sticas de par para un motor de corriente continua.

2. GENERALIDADES

!l motor elctrico es una mquina que puede con/ertir la electricidad en mo/imiento

rotatorio, con el ob4eto de que efect5e un traba4o 5til.

'6$


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'.7 FU!89+ C:;T8+ !!CT8:M:T89

a accin del "enerador siempre tiene lu"ar en un motor en operacin. +l "irar la armadura

del motor, sus espiras conductoras cortan l#neas de flu4o ma"ntico del campo, siendosuficiente para que e-ista induccin electroma"ntica, "enerndose unafemen la armadura

del motor durante la operacin normal. afeminducida como resultado del funcionamiento

normal del motor recibe el nombre de fuer3a contra electromotri3 o fcem.a femefecti/a

que


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aIkT = 0!c. 62

Siendo kuna constante, determinada por la densidad de flu4o, la lon"itud efecti/a de cada

conductor, el n5mero total de conductores de la armadura, la distancia radial al e4e de

rotacin 1 el n5mero de tra1ectorias del de/anado de armadura.

Se"5n la ecuacin 6, las 5nicas formas de aumentar el par motor, son aumentar la corriente

de armadura, el flu4o de campo o ambos.

'.6 >!:CD+D D! M:T:8 C:M: FU;C?; D! + FU!89+ C:;T8+

!!CT8:M:T89 @ ! FUA:

a /elocidad de funcionamiento del motor elctrico la determina el par producido por el

motor 1 la car"a que tiene impulsar. Cuando en un motor no


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k

RIEn aat

= 0rpm2 0!c. %2

'.% P:T!;C+ D! M:T:8

os motores se clasifican se"5n la car"a que pueden impulsar, a esto se le llama salida de

potencia, tambin se clasifican por la potencia elctrica que toman de la l#nea, llamada

entrada de potencia 1 por la calidad con la que transforman ener"#a elctrica en ener"#a

mecnica, a lo que se le llama eficiencia.

a salida de potencia en el e4e es la medida de la ener"#a mecnica que el motor transmite a

plena car"a, puede calcularse si se conoce el par 1 la /elocidad. !l par se mide directamente

por medio de un dispositi/o llamado freno prony 1 la /elocidad se puede determinar

mediante un tacmetro. !l par se calcula por medio de la ecuacin=

DLT D.E= 0N-m2 0!c. $2

Siendo,Dla lectura del dinammetro 1Lla lon"itud del bra3o de la palanca.

'.$ C+S!S D! M:T:8!S D! C:88!;T! C:;T;U+

+l i"ual que los "eneradores, los motores de corriente continua pueden clasificarse de

acuerdo al tipo e-citacin empleada.

'.$.7Motor con excitacin independiente. !l motor con e-citacin independiente requiere

del empleo de dos "eneradores de corriente continua, uno para alimentar el circuito dee-citacin 1 otro para alimentar el inducido. + pesar de las /enta4as que conlle/a por la

independencia de la alimentacin de la e-citacin, su uso es reducido.

'6


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Fi"ura 7. Motor con e-citacin independiente.

'.$.'Motor con excitacin en derivacin o s!"nt. !n el motor en deri/acin, la e-citacin

se encuentra en paralelo con el de/anado de armadura. Una de sus principales

caracter#sticas es el


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Fi"ura 6. Motor serie.

!l motor serie es sensible a las /ariaciones de car"a, 1a que no funciona a /elocidad

constante. !l par en el motor serie 1 la /elocidad son in/ersamente proporcionales,

si"nificando que cuando el par es ele/ado, la /elocidad es ba4a 1 cuando el par es ba4o la

/elocidad es alta.

a relacin car#a-velocidaddel motor serie


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Fi"ura %. Motor con e-citacin compuesta.

Dependiendo de la cantidad de cada uno de los de/anados, se lo"ran motores compound

diferencial 1 motores compound acumulati/os, e-istiendo compound acumulati/os de

deri/acin corta 1 de deri/acin lar"a.

'.* P8!C+UC:;!S

Se deben se"uir los requisitos de se"uridad e-puestos en la prctica de laboratorio 7.

'.( +UT:!+M!;

a. Gue efectos tiene lafcemsobre el funcionamiento del motor con car"a 1 sin car"aH

b. GDe qu factores depende el par de un motorH

c. G!l par es funcin de la /elocidadH, e-plique.

d. Gu factores


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3. MATERIALES Y EQUIPOS

Tabla 7. !quipos.

Cantidad Elemento Observacin

7 Fuente de tensin continua &)77$ $, $&%

' +mper#metro &)$% D.&

' +mper#metro &)$&% D.&.

' >olt#metro &)7$& $ D.&.7 Tacmetro

Tabla 7. Materiales.

Cantida

d Elemento Observacin

' Benerador de CC % kW' 77&I77$ $,7&&rpm

7 Motor de CC 6 kW' 77&I77$ $,7&&rpm

7 Motor trifsico 6. k$%' ''&I6& $,7&I$.%7&&rpm

7 Freno pron1% 8estato de e-citacin7 Car"a resisti/a /ariable

4. PROCEDIMIENTO

%.7 FU!89+ C:;T8+!!CT8:M:T89 P8:P:8C:;+ + + >!:CD+D

72 Monte el circuito la fi"ura $.

'2 Conecte la e-citacin del motor 1 aumntela


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%.' FU!89+ C:;T8+!!CT8:M:T89 P8:P:8C:;+ + FUA:

72 Pon"a a "irar el "rupo armado pre/iamente.

'2 >ar#e pro"resi/amente la corriente de e-citacin del motor. Para cada paso re"ule la

e-citacin del "enerador


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total del motor, corriente producida por el "enerador de car"a 1 par mecnico, en la

tabla *.

5. TOMA DE DATOS

Tabla %. Fuer3a contraelectromotri3 proporcional a la /elocidad

=20%Ie

20%Im 20$Et n )rpm*

Tabla $. Fuer3a contraelectromotri3 proporcional al flu4o

n )rpm*+

20%Im 20$Et =20%Ie

'%%


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'%$


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Tabla *. >elocidad in/ersamente proporcional al flu4o

=20$Et

20%Im =20%Ie n )rpm*+

Tabla (. Motor con e-citacin en deri/acin

Motor Generador 2

=20$Et =20$Et

n )rpm*+ 20%Im =20%Ie D 0,#2

6.CARACTERISTICAS A OBTENER

*.7 C+8+CT!8STC+S D!fcem, >!:CD+D @ FUA:

Con los datos de las tablas % a * dibu4e las caracter#sticas=

72 cem vs. velocidad, para flu4o constante 20nfEt = K &te=

'2 cem vs. fl"o, para /elocidad constante 20fEt = K &ten =

62 $elocidad vs. fl"o, para fcem constante 20fn = K &teEt =

'%*


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*.' M:T:8 C:; !CT+C?; !; D!8>+C:;

Con los datos de la tabla (, dibu4e las caracter#sticas=

72 >elocidad /s. potencia 5til 20 "/fn =

'2 Par /s. potencia 5til 20 "/fT =

62 Potencia elctrica /s. potencia 5til 20 "e /f/ =

%2 8endimiento /s. potencia 5til 20 "/f=

8epita los numerales 7, ', 6 1 %, esta /e3 para el "enerador con car"a.

7. CUESTIONARIO

7. Describa el comportamiento de cada una de las caracter#sticas obtenidas. GCmo

afecta la /ariacin de cada una de ellas en el funcionamiento el motorH

'. Describa paso a paso lo que sucede al retirar la car"a de un motor en deri/acin.

6. GCmo se re"ula la /elocidad en motor en deri/acinH

%. GCmo es el par de arranque en motor serie frente par de arranque en motor en

deri/acinH

$. Gu le sucede al motor serie cuando su de/anado de campo se abreH

BIBLIOGRAIA

'%(


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