EXPERIMENTOTELETERNIK

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EL MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA PARTE IOBJETIVOS 1.- Estudiar los valores nominales de corriente de los diversos devanados. 2.- Examinar la estructura de un generador/motor de c.c. 3.- Medir la resistencia en sus devanados. RESUMEN TEORICO Los motores de corriente continua son insuperables para aplicaciones en las que debe ajustarse la velocidad, as como para aplicaciones en las que se requiere un par grande. En la actualidad se utilizan millones de motores de c.c. cuya potencia es de una fraccin de caballo en las industrias del transporte, en automviles, trenes y aviones, donde impulsan ventiladores de diferentes tipos para aparatos de aire acondicionado, calentadores y descongeladores; tambin mueven los limpiadores de parabrisas y accionan los elevadores de asientos y ventanas. Tambin son tiles para arrancar motores de gasolina y diesel en autos, camiones, autobuses tractores y lanchas. El motor de c.c. tiene un estator y un rotor (este ltimo es ms conocido como armadura). El estator contiene uno o ms devanados por cada polo, los cuales estn diseados para llevar intensidades de corrientes directas que establecen un campo magntico. La armadura y su devanado estn ubicados en la trayectoria de este campo magntico y cuando el devanado lleva intensidad de corriente, se desarrolla un par-motor que hace girar el motor. Hay un conmutador conectado al devanado de la armadura, si no se utilizara un conmutador, el motor solo podra dar una fraccin de vuelta y luego se detendra. PARTES Y EQUIPO REQUERIDO DESCRIPCION Fuente de alimentacin Panel de instrumentos Generador/motor de c.c. Tacmetro manual Cables de conexin N. DE PARTE FA-5002 MA-5038-SA ME-5003 RPM-5028 WIR-5029

PROCEDIMIENTOS 1.- Examine la estructura del generador/motor de c.c., poniendo especial atencin en el motor, el restato, las terminales de conexin y el alambrado. 2.- Observando el motor desde la parte posterior del mdulo: a) Identifique el devanado de la armadura. b) Identifique los polos del estator. c) Cuntos polos de estator hay? _________________________________________ d) El devanado del campo en derivacin de cada polo del estator se compone de muchas vueltas de alambre de dimetro pequeo. Identifique el devanado del campo en derivacin. e) El devanado del campo en serie est arrollado en el interior del devanado de campo en derivacin sobre cada polo del reactor, se compone de menos vueltas y el dimetro del alambre es mayor. Identifique el devanado de campo serie. 3.- Viendo el motor desde el frente: a) Identifique el conmutador b) Aproximadamente cuntas barras de conmutador (segmentos) hay? __________________________ c) Cuntas escobillas hay? ______________________________________________________________ d) La posicin neutral de las escobillas se indica mediante una lnea roja marcada en la cubierta del motor. Identifquela. e) Las escobillas se pueden ubicar en el conmutador moviendo la palanca de ajuste de escobillas, hacia la derecha o a la izquierda de la lnea roja indicadora. Mueva la palanca en ambos sentidos y luego devulvala a la posicin neutral. 4.- Viendo la parte delantera del mdulo se nota que : a) El devanado de campo en derivacin (vueltas numerosas de alambre fino) est conectado con las terminales __________ y __________. b) El devanado de campo en serie (pocas vueltas de alambre ms grueso) est conectado con las terminales ____________ y ____________. c) La intensidad de corriente nominal de cada devanado est indicada en la cartula del mdulo. Podra responder a las preguntas (a) y (b) contando solo con estos datos? ______________________________ Explique su respuesta:

d) Las escobillas (segmentos del conmutador y devanado del inducido ) se conectan a las terminales ___________ y ____________. 5.- El restato, montado en la cartula del mdulo, est diseado para controlar (y llevar con seguridad) la intensidad de corriente del campo en derivacin.

a) El restato est conectado a las terminales ____________ y ______________. b) Cul es el valor nominal de su resistencia? __________________ ohms. c) Cul es su capacidad de intensidad de corriente de fusin? ________ A. d) Cul es la mxima potencia que puede disipar ? I2R =_______________ x _______________ = _________________ W.

CONEXIONES DEL MOTOR EN SERIE. 5.- Con la fuente de alimentacin, su indicador de salida de tnsin de c.c. y del generador/motor de c.c., conecte el circuito ilustrado en la figura 15-2. Observe que la armadura est conectada en serie con el devanado de campo en serie a travs de la tensin de entrada.

+ V (8 )

1 ARM ADURA

2

3 C A M P O S E R IE

4

0 - 1 2 0 V .C .C .

-V (N )

Fig. 15-2

6.- Conecte la fuente de alimentacin y nuevamente ponga en la posicin de c.c. el conmutador del vltmetro de la fuente de alimentacin. Ajuste la tensin de salida a 120 V.c.c. 7.a) Gira el motor rpidamente ? _______________ b) Use el tacmetro manual y mida la velocidad del motor en revoluciones por minuto. Velocidad en serie = __________________________ r.p.m. 8.- Reduzca la tensin de la fuente de alimentacin y observe el efecto que se produce en la velocidad del motor. Observaciones:

a) Reduzca la tensin hasta que pueda determinar la direccin de rotacin (en el sentido de giro de las manecillas del reloj o contrario a este). Rotacin =___________________ b) Reduzca la tensin a cero y desconecte la fuente de alimentacin. 9.- Vuelva a conectar el circuito de la figura 15-3 (el nico cambio hecho en relacin con el circuito de la figura 15-2 es que las conexiones a la armadura quedaron invertidas).

ARM ADURA + V (8 ) 1 2 3

C A M P O S E R IE 4

0 - 1 2 0 V .C .C .

-V (N )

Fig. 15-3 9.- Repita los procedimientos (6) al (8), con las conexiones de la armadura invertidas que se indican en la figura 15-3. Velocidad en serie (inversin) = _______________ r.p.m. Rotacin =________________________________________ 11.- Escriba una regla para cambiar la direccin de rotacin de un motor de c.c. en serie.

CONEXIONES DEL MOTOR EN DERIVACION. 12.- Conecte el circuito que aparece en la figura 15-4. Observe que el restato est en serie con el campo en derivacin y que esta combinacin se conecta en paralelo con la armadura a travs de la tensin de entrada.

-V (N )8 2 7 6 1C AM PO EN D E R IV A C IO N R EO STATO 5 0 W -0 .3 1 6 A .

0 - 1 2 0 V .C .C .

ARM ADURA

+ V (8 )Fig. 15-4

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13.- Ajuste el restato a la resistencia mnima (aproximadamente cero ohms cuando se hace girar a la posicin extrema en el sentido contrario de las manecillas del reloj). a) Conecte la fuente de alimentacin y ajstela a 120 V.c.c. b) Mida la velocidad del motor con el tacmetro. Velocidad en derivacin (cero ohms) = _____________ r.p.m.

c) Ajuste el restato a la resistencia mxima (aproximadamente 500 ohms). Velocidad en derivacin (500 ohms) = _________________ r.p.m. d) Determine la direccin de rotacin. Rotacin = ________________________ 14.- Reduzca la tensin a cero y desconecte la fuente de alimentacin. a) Invierta la polaridad de la tensin de entrada intercambiando solo los cables de conexin de la fuente de alimentacin. 15.- Repita el procedimiento (13) y compare los resultados: a) Cambi la rotacin de direccin? ________________________________________ b) Vari la velocidad?_______________________________________________________ c) Reduzca la tensin a cero y desconecte la fuente de alimentacin. 16.- Intercambie los cables de conexin que van a la fuente de alimentacin. El circuito debe quedar igual al que se ilustra en la figura 15-4. Ahora invierta solo las conexiones de la armadura. 17.- Repita el procedimiento (13) y compare la direccin de rotacin con la que se encontr en el procedimiento (13). Rotacin =____________________ 18.- Mientras el motor siga funcionando, abra momentneamente el circuito del campo en derivacin, quitando el cable de conexin de una de las terminales del devanado de campo en derivacin (5 o 6). Tenga mucho cuidado de no tocar ninguna de las otras conexiones de las terminales ni ningn metal mientras efecte este procedimiento. Est listo para cortar inmediatamente la energa aplicada al motor desconectando la fuente de alimentacin. a) Explique lo que sucede cuando en un motor de c.c. se pierde la alimentacin al campo en derivacin

b) Puede ocurrir lo mismo en un motor de c.c. conectado con el campo en serie? ___________________ Explique porque:

19.- Conecte el circuito de la figura 15-5. Observe que la armadura est conectada a la salida variable de 0-140 V.c.c. (terminales +V(8) y -V(N)), en tanto que el campo en derivacin est conectado a la salida fija de 130 V.c.c. (terminales +V(7) y -V(N)).

+ V (8 )

1

2 ARM ADURA

+0 - 1 2 0 V .C .C .

V-

-V (N )

+ V (7 )

3 C A M P O S E R IE

4

1 3 0 V .C .C .

-V (N )

Fig. 15-5 20.- Conecte la fuente de alimentacin y ajuste la tensin de la armadura a 30 V.c.c., guindose por las lecturas que de el vltmetro. a) Use el tacmetro manual para medir la velocidad del motor. Anote en la tabla 15-1 las mediciones de velocidad (espere hasta que la velocidad del motor se estabilice antes de efectuar la medicin). VOLTS VELOCIDAD R.P.M.

0 0

30

60

90

120

Tabla 15-1 b) Repita (a) para cada uno de los valores de tensin que se indican en la tabla. c) Marque los puntos obtenidos en la tabla 15-1, en la grfica ilustrada en la figura 15-6. Luego trace una lnea continua por los puntos marcados. d) Es un buen mtodo de control de velocidad el hacer que vare la tensin de la armadura manteniendo constante la tensin del campo en derivacin?

2500 2000 1500 1000 500

VELOCIDAD ( R.P.M. )

0

30

60Fig. 15-6

90 ARM ADURA

120 ( VOLTS )

a)