MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Estudiantes: Francisco Bustamante – Ismael Ramírez – Byron Tovar

Facultad: Electromecánica

Fecha: lunes, abril 25, 2011

Tema:

GROWLER (Aparato Eléctrico)

Objetivos:

Construir un medidor de inductancia basado en el principio del transformador. Determinar el funcionamiento del growler. Presentar un trabajo escrito sobre el proyecto realizado.

Marco Teórico:

GROWLER

Un GROWLER es un dispositivo eléctrico utilizado para probar aislamiento de un motor para las bobinas en corto circuito. Un GROWLER consiste de una bobina de alambre envuelto alrededor de un núcleo de hierro y conectado a una fuente de corriente AC. Cuando se coloca en la base del estator de un motor del GROWLER actúa como el primario de un transformador y el acto del estator bobinas como la secundaria. Para probar se utiliza una tira delgada de acero (hoja de sierra) se puede utilizar como detector de corto plazo.

El flujo magnético alterno creado por el GROWLER pasa a través de las bobinas de la armadura, lo que genera una tensión alterna en la bobina. Un cortocircuito en la bobina crea un circuito cerrado que actuará como la bobina secundaria de un transformador, con el GROWLER a actuar como la bobina primaria. Esto induce una corriente alterna en el inducido en cortocircuito que a su vez causa un campo magnético alterno para rodear la armadura de la bobina en cortocircuito. Para probar se utiliza una pieza amplia y flexible de metal que contiene hierro, se utiliza para detectar el campo magnético generado por una armadura en cortocircuito. Una hoja de sierra se usa comúnmente como un indicador. El campo magnético alterno inducido por una armadura de cortocircuito es muy fuerte en la superficie de la armadura, y cuando la hoja de sierra toca ligeramente con el núcleo de hierro de una bobina de la armadura, pequeñas corrientes son inducidas en la antena que generan un tercio de campo magnético alterno que rodean los espesores.

Con el GROWLER energízado, la hoja de sierra se mueve de una a otra ranura. Cuando la sonda se mueve sobre una ranura que contiene la bobina en cortocircuito, el campo magnético alterno alternativamente atrae y suelta la hoja de sierra, haciendo que vibren en sincronismo con la

corriente alterna. Una fuerte vibración de la hoja de sierra acompañado por un gruñido indica que la bobina está en corto.

APLICACIONES DEL GROWLER

El GROWLER puede ser usado para:

Probar en serie e interpolados de un motor DC. Probar fase y polaridad en armaduras de multibobinados. Probar rotores en cambio de frecuencia rotativa, como en rotores averiados. Probar el aislante de un estator antes de su instalación. Probar el aislamiento de un transformador de bajo de voltaje. Precalentar armaduras y rotores.

Materiales:

2 puntas de prueba 2 socket para punta de prueba 1 luz piloto 1 diodo rectificador 12 onzas de conductor para rebobinar #22 y #19 1 switch de una vía 1 enchufe 1 porta fusible 1 fusible de 15 A 1 núcleo de hierro de Acero al silicio 1 caja de Regulador de Voltaje 1 diodo rectificador 1 buzzer

Procedimiento:

Para realizar la construcción de un GROWLER es necesario conseguir un núcleo de Acero que posteriormente será cortado, la sección del corte deberá tener forma de U para que en este espacio se pueda realizar la prueba de los inducidos.

El núcleo quedará como en la fotografía; a continuación se utilizará una lija para limpiar el lado en el que se va a rebobinar el alambre.

Para el rebobinaje se aplicarán los siguientes cálculos, para conocer el número de espiras que se enrollará en el primario y en el secundario.

α=V 1V 2

α=12712

α=10 .58

A=l×lA=3cm×3cmA=9cm2

φ=β⋅A

φ=(10000lineascm2 )(9cm2 )

φ=90000 lineas

E=4 .44×f×N×φmáx×10−8

N1=E14 . 44×f×φmáx×10

−8

N1=127

4 . 44×60×90000×10−8

N1=530 vueltas

N2=E24 .44×f×φmáx×10

−8

N2=12

4 .44×60×90000×10−8

N2=50 vueltas

El rebobinado se lo realizará en la parte inferior del núcleo, como se indica en la fotografía, pues con esto basta para que exista campo magnético suficiente para las aplicaciones del GROWLER. El núcleo de hierro preferentemente es de Acero al Silicio, pues este material tiene altas propiedades magnéticas. El bobinado primario va a conducir 120 volts. y el bobinado secundario va a conducir 12 volts.

Al finalizar el bobinado primario se colocará un aislante, para que posteriormente se coloque encima de este el bobinado secundario, el cual también deberá ser aislado.

Ya a continuación se colocará simplemente los detalles finales para tener un probador de finas características, como la caja contenedora, la luz piloto, la luz indicadora, el buzzer; el diodo rectificador que servirá para transformar la corriente continua en corriente alterna para el funcionamiento del buzzer.

Funcionamiento:

El GROWLER que se ha construido, sirve para realizar la prueba en inducidos. Para comprobar que las bobinas no estén en cortocircuito o a tierra.

También se utilizara para determinar continuidad y funcionamiento de bobinas.

Se identifica por simple vibración, el campo magnético va a afectar a una hoja de sierra que será colocada sobre el inducido en prueba, provocando que esta vibre en las zonas donde existe fallas de aislamiento.

Conclusiones:

El rebobinaje para el núcleo de hierro se lo realiza de una forma muy sencilla, se debe tener mucho cuidado en el número de vueltas, pues de estas depende cuánto va a conducir cada bobinado y el funcionamiento del GROWLER.

El espacio de abertura que va a quedar en la zona de prueba, no ha sido tomado con una medida estándar, pues al ser una aplicación didáctica se colocarán inducidos pequeños en este espacio.

La luz indicadora y el buzzer necesitan corriente alterna para funcionar, si la corriente conducida hacia estos artefactos es alterna, fallaran.

Bibliografía:

Pagina web: http://en.wikipedia.org/wiki/Growler_(electrical_device)

Fecha: 18-abril-2011