practica motores
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CUESTIONARIO
MOTORES MONOFASICOS
1. Defina un motor síncrono y asíncrono.
2. Cual es el principio de funcionamiento del motor de inducción.
3. Explique y dibuje las partes principales de un motor de C.A.
4. Clasifique los diferentes tipos de motores monofásicos indicando potencias, velocidades, pares máximos y aplicaciones.
5. Dibuje el motor de polo sombreado e indique sus características típicas.
6. Muestre el esquema físico de un motor de polo sombreado multivelocidad.
7. Dibuje el motor universal e indique sus características típicas.
8. Muestre las ventajas y desventajas del motor universal en C.A. y compare su operación en C.D.
9. Investiga sobre un diagrama eléctrico para controlar la velocidad de un motor universal en C.A.
10. Dibuje el motor de fase dividida indique sus características típicas.
11. ¿Que diferencias existen entre un motor de fase dividida y otro de arranque con condensador?
12. Dibuje el motor de arranque con condensador e indique sus características típicas.
13. Por lo menos dibuje 5 diagramas de motores que utilizan condensador.
14. Cite ejemplos de mecanismos que reemplacen el interruptor START-STOP-RUN.
15. Indique y explique las ecuaciones para calcular el par y la potencia de salida del motor monofásico.
16. Indique y explique la ecuación que relaciona la velocidad y el numero de polos en los motores eléctricos. Realice la tabla que relaciona estos parámetros.
17. Explique el fenómeno de deslizamiento.
18. ¿Que potencias eléctricas están explicitas en esta practica?
19. Dibuje el diagrama eléctrico de conexión de un motor de arranque con condensador (sin instrumentos de medición) por ejemplo, en un compresor.
20. Porque son necesarias los motores eléctricos monofasicos.
1
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
E.S.I.M.E. U. CULHUACAN
DEPTO. DE INGENIERIA MECANICA
INGENIERIA ELECTRICA IV
PRACTICA IV – I
MOTORES ELECTRICOS MOMOFASICOS
GRUPO _______
EQUIPO _______
SECCION _______
NOMBRES:
12345
CALIFICACION __________
2
INDICE
NUMERO DESCRIPCION
1 OBJETIVO GENERAL
2 COMENTARIO GENERAL ACERCA DE ESTOS MOTORES
3 GENERALIDADES DEL EQUIPO
4 PRIMERA PARTE: MOTOR DE POLO SOMBREADO
5 INSTRUCTIVO
6 OBJETIVO PARTICULAR DEL EXPERIMENTO
7 EQUIPO REQUERIDO
8 PROCEDIMIENTO
9 TOMA DE DATOS
10 HOJA DE CALCULO
11 COMENTARIOS ACERCA DEL EXPERIMENTO INDIVIDUAL
12 SEGUNDA PARTE: MOTOR DE FASE PARTIDA
13
14
HACER LA LISTA COMPARATIVA DE LOS 4 “N” EXPERIMENTOS BASADOS EN LA LISTA COMPARATIVA.COMENTAR INDIVIDUALMENTE CUALES SON LOS USOSDE ESTOS MOTORES INDUSTRIALES Y EN GENERAL EN EN EL DISEÑO DE EQUIPOS. BIBLIOGRAFÍA.
3
EXPERIMENTO NUMERO 1MOTOR DE POLO SOMBREADO
OBJETIVO: El objetivo de este experimento es investigar las relaciones entre la velocidad, corriente potencia y eficacia de un motor de polo sombreado y el par producido por el motor.
EQUIPO REQUERIDO:
EQUIPO PUESTA EN MARCHA
BANCO DE PRUEBAS FH2 MKIII INTERRUPTOR START/STOP/RUNPUESTO EN STOPCONTROL DE LA FUENTE DE FRENADOPUESTO AL MINIMOCONMUTADOR EN LA POCICION INTCON UNRANGO DE VELOCIDAD DE 1800 RPM
MARCO DE INSTRUMENTOS FH3 MKIIIMOTOR DE POLO SOMBREADO FH60 MOTOR A PRUEBAVOLTIMETRO V3 C.A. RANGO 250VAMPERIMETRO A30C.A. RANGO 3AWATTMETRO W1C.A. RANGO W1, W2 500W
PROCEDIMIENTO.
Instálese en posición el diagrama mímico del motor FH60 sobre la maquina FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas.
Instálese el motor de polo sombreado en la bancada del lado derecho en el Banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos sokets.
Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas.
Switchese la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprímase el botón verde para energizar el arrancador.
Póngase el interruptor START/STOP/RUN en la posición RUN.
Ajuste el freno del motor hasta que el motor entregue e indique un par de 0.4 Nm. Déjese girar el motor por aproximadamente 10 min.
A continuación gírese el control de freno a la mínima posición.
El paso siguiente es obtener los valores indicados en la tabla incrementando el par sobre el motor y registrando los valores correspondientes al par, la velocidad, la potencia, el voltaje y la corriente.
Con los valores obtenidos trace las graficas de velocidad, corriente, factor de potencia y eficiencia contra par.
4
Características
El más económicoNo requiere de elementos especiales de arranqueMotor de inducción y rotor de jaula de ardilla Todas las líneas de troqué se concentran en un puntoNo tiene par de arranque grande = 0.2Se utiliza en tocadiscos, ventiladores y secadores.A menor velocidad mayor par.Se incrementaron los polos (6polos) se redujeron las rpm a 1200.Eficiencia η = 60%A menor velocidad mayor par Corriente de arranque altaMomento de torsión (par): bajoCapacidad: 1/10 – 1/3 Hp
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W1 V3
FH3
FH60
FH2
A30S1
E82
W1 V3
FH3
FH60
FH2
A30S1
E82
A
230 V a.c. VW
M
E83
A
230 V a.c. VW
M
E83
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Experimento numero 2
Motor de fase partida
OBJETIVO: El objetivo de este experimento es la investigación de las relaciones entre la velocidad, corriente, factor de potencia y eficacia de un motor de inducción de fase partida y el par producido por el motor.
EQUIPO REQUERIDO:
EQUIPO PUESTA EN MARCHA
BANCO DE PRUEBAS FH2 MKIII INTERRUPTOR START/STOP/RUNPUESTO EN STOPCONTROL DE LA FUENTE DE FRENADOPUESTO AL MINIMOCONMUTADOR EN LA POSICION INT
MARCO DE INSTRUMENTOS FH3 MKIIIMOTOR DE FASE PARTIDA FH70 MOTOR A PRUEBAVOLTIMETRO V3 C.A. RANGO 250VAMPERIMETRO A30 C.A. RANGO 3AWATTMETRO RANGO W1, W2 500W
PROCEDIMIENTO.
Instálese en posición el diagrama mímico del motor FH70 sobre el banco de prueba de motores FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas.
Instálese el motor de fase partida FH70 en la bancada del lado derecho en el banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos sokets.
Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas.
Switchese la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprímase el botón verde para energizar el arrancador.
Póngase el interruptor START/STOP/RUN en la posición RUN.
Ajuste el freno del motor hasta que el motor entregue e indique un par de 0.5 Nm. Déjese girar el motor por aproximadamente 10 min.
A continuación gírese el control de freno a la mínima posición.
El paso siguiente es obtener los valores indicados en la tabla incrementando el par sobre el motor y registrando los valores correspondientes al par, la velocidad, la potencia, el voltaje y la corriente.
Con los valores obtenidos trace las graficas de velocidad, corriente, factor de potencia y eficiencia contra par.
7
Características
Esmeriles mayor usoPar de arranque bajoNo sé puede echar andar con cargaCarga hasta que adquiere su velocidadPuede o no puede tener interruptor de arranquePuede tener un capacitor como auxiliar de arranqueTiene dos devanados uno de arranque y uno de trabajo.Capacidades de 1/20 – 1/3 HpCorriente de arranque: altoEconómico y sencilloUsos: esmeriles.
8
W1 V3
FH3
FH70
FH2
A30S1
E86
W1 V3
FH3
FH70
FH2
A30S1
E86
A
230 V a.c. VW
M
E87
A
230 V a.c. VW
M
E87
9
PAR (Nm)
VELOCIDAD (RPM)
POTENCIA DE
SALIDA (W)
VOLTAJE APLICADO
(V)
CORRIENTE APLICADA
(A)
POTENCIA APARENTE(VA)
POTENCIA REAL (W)
FACTOR DE
POTENCIA
EFICIENCIA (P.U.)
VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO
0 0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35 0,4
0,45 0,5
0,55 0,6
0,65 0,7
0,75 0,8
0,85 0,9
0,95 1
1,05 1,1
1,15 1,2
1,25 1,3
1,35 1,4
PAR A ROTOR BLOQUEADO = Nm a A.
10
Experimento numero 3
Motor de arranque con capacitor
OBJETIVO: El objetivo de este experimento es la investigación de las relaciones entre la velocidad, corriente, factor de potencia y eficacia de un motor de inducción de arranque con capacitor y el par producido por el motor.
EQUIPO REQUERIDO:
EQUIPO PUESTA EN MARCHA
BANCO DE PRUEBAS FH2 MKIII INTERRUPTOR START/STOP/RUNPUESTO EN STOPCONTROL DE LA FUENTE DE FRENADOPUESTO AL MINIMOCONMUTADOR EN LA POSICION INT
MARCO DE INSTRUMENTOS FH3 MOTOR DE FASE PARTIDA FH80 MOTOR A PRUEBAVOLTIMETRO V3 C.A. RANGO 250VAMPERIMETRO A30 C.A. RANGO 3AWATTMETRO RANGO W1, W2 500WBANCO DE CAPACITORES C1 PUESTO A3 μF
PROCEDIMIENTO.
Instálese en posición el diagrama mímico FH80 sobre el banco de prueba de motores FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas.
Instálese el motor de fase partida FH80 sobre la bancada del lado derecho en el banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos sokets.
Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas.
Switchese la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprímase el botón verde para energizar el arrancador.
Póngase el interruptor START/STOP/RUN en la posición RUN.
Ajuste el freno del motor hasta que el motor entregue e indique un par de 0.5 Nm. Déjese girar el motor por aproximadamente 10 min.
A continuación gírese el control de freno a la mínima posición.
El paso siguiente es obtener los valores indicados en la tabla incrementando el par sobre el motor y registrando los valores correspondientes al par, la velocidad, la potencia, el voltaje y la corriente.
Con los valores obtenidos trace las graficas de velocidad, corriente, factor de potencia y eficiencia contra par.
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Características
Se puede usar en maquinas en general, bombas de agua.Mayor capacitor se pueden quemar los camposSe pueden trabajar con dos capacitares en paraleloHace que una bobina se quede trabajandoSe fabrican en capacidades de 1/8 – 20 HPLa corriente de arranque es medianaEl momento de torsión es altoSu velocidad es casi constanteBuen motor para fines generales
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W1 V3
FH3
FH80
FH2
A30S1
E90
C1 W1 V3
FH3
FH80
FH2
A30S1
E90
C1
A
230 V a.c. VW
M
E91
A
230 V a.c. VW
M
E91
13
PAR (Nm)
VELOCIDAD (RPM)
POTENCIA DE
SALIDA (W)
VOLTAJE APLICADO
(V)
CORRIENTE APLICADA
(A)
POTENCIA APARENTE(VA)
POTENCIA REAL (W)
FACTOR DE
POTENCIA
EFICIENCIA (P.U.)
VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO
0 0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35 0,4
0,45 0,5
0,55 0,6
0,65 0,7
0,75 0,8
0,85 0,9
0,95 1
1,05 1,1
1,15 1,2
1,25 1,3
1,35 1,4
PAR A ROTOR BLOQUEADO = Nm a A.
14
Experimento numero 4
ARRANQUE DE MOTOR DE INDUCCION CON CAPACITOR CON TORQUE DE ARANQUE
OBJETIVO:
El objetivo de este experimento es la investigación de las relaciones entre EL TORQUE DE ARRANQUE DE UN MOTOR DE inducción con capacitor de arranque y el valor del capacitor usado.
EQUIPO REQUERIDO:
EQUIPO PUESTA EN MARCHA
BANCO DE PRUEBAS FH2 MKIII INTERRUPTOR START/STOP/RUNPUESTO EN STOP/STOP/RUN SWITCH EN STOPCONTROL DE LA FUENTE DE FRENADOPUESTO AL MINIMOCOLOCAR EN LA POSICION INTRANGO DE VELOCIDAD 1800 RPM
MARCO DE INSTRUMENTOS FH3 MOTOR CON CAPACITOR FH80 MOTOR A PRUEBA
AMPERIMETRO A30 C.A. RANGO 6A
BANCO DE CAPACITORES C1 TODO COLOCADO A CERO
PROCEDIMIENTO.
Instálese en posición el diagrama mímico FH80 sobre el banco de prueba de motores FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas.
Instálese el motor de arranque con capacitor FH80 sobre la bancada del lado derecho en el banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos contacto.
Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas.
Localice la varilla para bloquear el motor de tal manera que el rotor del motor y del freno magnético queden bloqueados. Coloque el ajuste de freno cerca del máximo, esto proveerá un brinco mecánico al sistema de freno de tal manera que el valor indicado disminuya rápidamente.
Energice el banco de pruebas FH2 MKIII accionando el interruptor principal y a continuación oprímase el botón verde para energizar el contactor.
Póngase el interruptor START/STOP/RUN en la posición arranque (localizado en el diagrama mimico).
El paso siguiente es obtener los valores indicados en la tabla incrementando el par sobre el motor y registrando los valores correspondientes al par y la corriente.
Desenergice el banco FH2 MKIII. Incrementar en pasos de 5 μF hasta el total del banco de capacitancia.
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NOTA IMPORTANTE:
PARA EVITAR EL SOBRE CALENTAMIENTO DEL MOTOR ES RECOMENDABLE DEJAR TRABAJAR EL MOTOR SIN CARGA DURANTE UN MINUTO ENTRE CADA LECTURA DE TORQUE
Realice las graficas:
a) troqué / capacitanciab) corriente / capacitancia
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W1 V3
FH3
FH80
FH2
A30S1
E90
C1 W1 V3
FH3
FH80
FH2
A30S1
E90
C1
A
230 V a.c. VW
M
E91
A
230 V a.c. VW
M
E91
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Experimento numero 4aMotor serie universal operación en C.A.
OBJETIVO: El objetivo de este experimento es la investigación de las relaciones entre la velocidad, corriente, factor de potencia y eficacia de un motor serie universal y el par producido por el motor.
EQUIPO REQUERIDO:
EQUIPO PUESTA EN MARCHA
BANCO DE PRUEBAS FH2 MKIII INTERRUPTOR START/STOP/RUNPUESTO EN STOPCONTROL DE LA FUENTE DE FRENADOPUESTO AL MINIMOCONMUTADOR EN LA POSICION INTRANGO DE VELOCIDAD 7200 RPM.
MARCO DE INSTRUMENTOS FH3 MOTOR DE SERIE UNIVERSAL FH110 MOTOR A PRUEBAVOLTIMETRO V3 C.A. RANGO 250VAMPERIMETRO A30 C.A. RANGO 3AWATTMETRO W1, W, 500W
PROCEDIMIENTO.
Instálese en posición el diagrama mímico FH110 sobre el banco de prueba de motores FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas.
Instálese el motor universal FH110 sobre la bancada del lado derecho en el banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos sokets.
Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas.
Switchese la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprímase el botón verde para energizar el arrancador.
Póngase el interruptor START/STOP/RUN en la posición RUN.
Ajuste el control de freno de la consola hasta que el motor desarrolle un par de 0.5 NM. Permita que el motor gire aproximadamente 10 min.
A continuación gírese el control de freno a la mínima posición.
Registre los valores correspondientes de par, velocidad, potencia, voltaje y corriente que se pide en la tabla.
NOTA:
NO DEBE PERMITIRSE QUE EL MOTOR GIRE SIN UNA PEQUEÑA CARGA (COMO MINIMO 0.1 Nm), NO OBSERVAR ESTA REGLA PUEDE DAÑAR SERIAMENTE AL MOTOR POR SOBRE VELOCIDAD PUDIENDO LLEGAR A DESENTIGRAR EL ROTOR.
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Usando los datos correspondientes obténgase, las graficas de velocidad, corriente, factor de potencia y eficiencia contra par.Capacidades de 0.01 a 1Características
Corriente de arranque: altoMomento de torsión-par: altoCaracterísticas-alta velocidad y pequeños tamañosUsos: taladro, aspiradorasMedio de arranque
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W1 V3
FH3
FH110
FH2
A30
E102
W1 V3
FH3
FH110
FH2
A30
E102
A
230 V a.c. VW
E103
ARMADURA
BOBINAA
230 V a.c. VW
E103
ARMADURA
BOBINA
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PAR (Nm)
VELOCIDAD (RPM)
POTENCIA DE
SALIDA (W)
VOLTAJE APLICADO
(V)
CORRIENTE APLICADA
(A)
POTENCIA APARENTE(VA)
POTENCIA REAL (W)
FACTOR DE
POTENCIA
EFICIENCIA (P.U.)
VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO
0 0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35 0,4
0,45 0,5
0,55 0,6
0,65 0,7
0,75 0,8
0,85 0,9
0,95 1
1,05 1,1
1,15 1,2
1,25 1,3
1,35 1,4
PAR A ROTOR BLOQUEADO = Nm a A.
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Experimento numero 4b
Motor serie universal operación en C.D.
OBJETIVO: El objetivo de este experimento es la investigación de las relaciones entre la velocidad, la corriente, la potencia, el factor de potencia y la eficacia de un motor serie universal y el par producido por el motor.
EQUIPO REQUERIDO:
EQUIPO PUESTA EN MARCHA
BANCO DE PRUEBAS FH2 MKIII RANGO DE VELOCIDAD 7200RPMFUENTE DE C. D. EN 110VREOSTATO DE ARMADURA EN 5 OHMSCONTROL DE FRENO EN BAJA, PERO NO CERO (VEA NOTA POSTERIOR).
MARCO DE INSTRUMENTOS FH3 MOTOR DE SERIE UNIVERSAL FH110 MOTOR A PRUEBAVOLTIMETRO V2 C. D. RANGO 150VAMPERIMETRO A2 C. D. RANGO DE 3A
PROCEDIMIENTO.
Instálese en posición el diagrama mímico FH110 sobre el banco de prueba de motores FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas.
Instálese el motor universal FH110 sobre la bancada del lado derecho en el banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos sokets.
Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas.
Switchese la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprímase el botón verde para energizar el arrancador.
Gírese el reóstato del banco de pruebas FH2 MKIII a cero e incremente el control de freno hasta que el motor indique un par de 0.4 Nº y manténgase así por aproximadamente 10 min.
Increméntese el control de freno hasta que el motor tienda a parase y a continuación regrese a una posición mínima.
El paso siguiente es obtener los valores con respondientes al par, la velocidad, el voltaje y la corriente.
NOTA:
NO DEBE PERMITIRSE QUE EL MOTOR GIRE SIN CARGA DESE UN MINIMO 0.05 Nm, NO OBSERVAR ESTA REGLA PUEDE DAÑAR SERIAMENTE AL ROTOR POR SOBRE VELOCIDAD PUDIENDO LLEGAR A DESENTIGRASE.
Trace las graficas de velocidad, eficiencia y corriente contra par.
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V
A
110 V d.c. ARMADURA
BOBINA
E49
V
A
110 V d.c. ARMADURA
BOBINA
E49
V2 A2
FH3
FH110
FH2
E48
V2 A2
FH3
FH
FH2
E48
24
PAR (Nm)
VELOCIDAD (RPM)
POTENCIA DE
SALIDA (W)
VOLTAJE APLICADO
(V)
CORRIENTE APLICADA
(A)
POTENCIA APARENTE(VA)
POTENCIA REAL (W)
FACTOR DE
POTENCIA
EFICIENCIA (P.U.)
VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO
0 0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35 0,4
0,45 0,5
0,55 0,6
0,65 0,7
0,75 0,8
0,85 0,9
0,95 1
1,05 1,1
1,15 1,2
1,25 1,3
1,35 1,4
PAR A ROTOR BLOQUEADO = Nm a A.
25
PAR (Nm)
VELOCIDAD (RPM)
POTENCIA DE
SALIDA (W)
VOLTAJE APLICADO
(V)
CORRIENTE APLICADA
(A)
POTENCIA APARENTE(VA)
POTENCIA REAL (W)
FACTOR DE
POTENCIA
EFICIENCIA (P.U.)
VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO
0 0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35 0,4
0,45 0,5
0,55 0,6
0,65 0,7
0,75 0,8
0,85 0,9
0,95 1
1,05 1,1
1,15 1,2
1,25 1,3
1,35 1,4
PAR A ROTOR BLOQUEADO = Nm a A.
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CUESTIONARIO DE MOTORES TRIFASICOS
MOTORES TRIFASICOS
1. CUALES SON LOS PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DE UN MOTOR TRIFASICO.
2. POR QUE EL MOTOR TRIFASICO ES EL MAS APLICADO AL TRABAJO INDUSTRIAL, CITE EJEMPLOS.
3. QUE VENTAJAS Y DESVENTAJAS TIENE UN MOTOR TRIFÁSICO, CON RESPECTO A UN MONOFÁSICO
4. DIBUJE DOS DIAGRAMAS DE CONEXIONES SENCLLOS PARA PONER EN MARCHA UN MOTOR TRIFÁSICO
5. EXPLIQUE DETALLADAMENTE COMO SE LOGRA LA INVERSIÓN DE GIRO EN FLECHA DE UN MOTOR TRIFÁSICO
6. COMO OPERA EL MOTOR TRIFÁSICO DEL ROTOR DEVANADO
7. DIBUJE EL DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DEL MOTOR DEL ROTOR DEVANADO
8. CUALES SON LOS USOS DEL MOTOR DE ROTOR DEVANADO
9. COMO OPERA UN MOTOR TRIFÁSICO DE TRES VELOCIDADES
10. QUE CARACTERÍSTICAS PRESENTA EL MOTOR TRIFÁSICO DE DOS VELOCIDADES
11. QUE BENEFICIOS SE OBTIENEN CON EL CONTROL DE VELOCIDAD DEL MOTOR TRIFÁSICO DEL ROTOR DEVANADO
12. QUE DIFERENCIAS SE TIENEN ENTRE UN MOTOR DE DOS VELOCIDADES Y UNO DE ROTOR DEVANADO TRIFÁSICO
13. CUALES SON LOS PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DE UN MOTOR SINCRONO
14. DESCRIBA BREVEMENTE EL PROCEDIMIENTO PARA EFECTUAR UNA PRUEBA DE MOTOR EN LA MESA DE TRABAJO FHII DE LABORATORIO.
15. DESCRIBA EL PROCEDIMIENTO PARA EFECTUAR LAS PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO EN LOS EQUIPOS DE MEDICIÓN (AMPERÍMETRO, VOLTMETRO, WATTMETRO) Y LOS INSTRUMENTOS UTILIZADOS PARA EFECTUAR DICHO TRABAJO
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IPN
E.S.I.M.E. U. CULHUACAN
DEPTO. DE INGENIERIA MECANICA
INGENIERIA ELECTRICA IV
PRACTICA IV – I
MOTORES ELECTRICOSMOMOFASICOS
GRUPO_____ EQUIPO______ SECCION____
NOMBRES:
12345
CALIFICACION
29
INDICE
NUMERO DESCRIPCION
1 OBJETIVO GENERAL2 COMENTARIO GENERAL ACERCA DE ESTOS MOTORES3 GENERALIDADES DEL EQUIPO
4PRIMERA PARTE: MOTOR TRIFASICO DE INDUCCION JAULA DE ARDILLA
5 INSTRUCTIVO 6 OBJETIVO PARTICULAR DEL EXPERIMENTO7 EQUIPO REQUERIDO 8 PROCEDIMIENTO9 TOMA DE DATOS10 HOJA DE CALCULO11 COMENTARIOS ACERCA DEL EXPERIMENTO
12SEGUNDA PARTE: MOTOR TRIFASICO DE INDUCCION JAULA DE ARDILLA DE DOS VELOCIDADES
13 HACER LA LISTA COMPARATIVA DE LOS 5 EXPERIMENTOS, LA LISTA DEBE CONTENER UN CUADRO COMPARATIVO CON EL PUNTO DE MAXIMA EFICIENCIA DE CADA UNO, Y DE ACUERDO CON LA VELOCIDAD, EL FACTOR DE POTENCA, Y EL PAR. ENUMERAR EN DONDE Y EN QUE DICEÑO DE MAQUINA O REQUERIMIENTO INDUSTRIAL SE DEBE DE APLICAR ¿POR QUE? ESTE ESTUDIO ES POR ALUMNO
14 BIBLIOGRAFIA
30
PRUEBA NUM. 1
MOTOR TRIFASICO DE INDUCCION JAULA DE ARDILLA
OBJETIVO: El objetivo de este experimento es la investigación de las relaciones entre la velocidad, la corriente, la potencia, el factor de potencia y la eficacia de un motor de inducción jaula de ardilla y el par producido por el motor.
EQUIPO REQUERIDO:
EQUIPO PUESTA EN MARCHA
BANCO DE PRUEBAS FH2 MKIIIRANGO DE VELOCIDAD 1800RPM CONTROL DE FRENO AL MINIMO
MARCO DE INSTRUMENTOS FH3 MOTOR DE INDUCCION FH90 MOTOR A PRUEBAVOLTIMETRO DE C.A. V3 RANGO 250VAMPERIMETRO DE C.A. A3 RANGO DE 1ªAMPERIMETRO TRIPLE A30 * RANGO DE 3ª
WATTMETRO(W1+ W2)2 RANGO + 500W AMBOS MEDIDORES
PROCEDIMIENTO.
Instálese en posición el diagrama mímico FH90 sobre el banco de prueba de motores FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas.
Instálese el motor universal FH90 sobre la bancada del lado derecho en el banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos sokets.
Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas.
Switchese la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprímase el botón verde para energizar el arrancador.
Ajuste el control de freno asta que el motor desarrolle un par indicado aproximadamente 0.8Nm manteniendo así el motor por aproximadamente 5 minutos. A continuación regrese el control al mínimo
El siguiente paso, como esta indicado en la tabla, incremente el par sobre el motor y regularice los valores del par, velocidad, potencia, voltaje y corriente
Dibuje las graficas de velocidad, corriente, potencia de salida, factor de potencia, y eficiencia contra par.
NOTA:
SE RECOMIENDA EL USO DE INDICADOR DE VELOCIDAD / DESLIZAMIENTO TIPO S1 SI ES POSIBLE TENERLO
* USESE EN EL CASO DE LA PRUEBA DE ROTOR BLOQUEADO
31
W1 V3
FH3
FH90
FH2
A30S1
E108
W1 V3
FH3
FH90
FH2
A30S1
E108
A
W
A
A
W
V
VV
M
E109
3 FASES
A
W
A
A
W
V
VV
M
E109
3 FASES
32
PAR (Nm)
VELOCIDAD (RPM)
POTENCIA DE
SALIDA (W)
VOLTAJE APLICADO
(V)
CORRIENTE APLICADA
(A)
POTENCIA APARENTE(VA)
POTENCIA REAL (W)
FACTOR DE
POTENCIA
EFICIENCIA (P.U.)
VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO
0 0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35 0,4
0,45 0,5
0,55 0,6
0,65 0,7
0,75 0,8
0,85 0,9
0,95 1
1,05 1,1
1,15 1,2
1,25 1,3
1,35 1,4
PAR A ROTOR BLOQUEADO = Nm a A.
33
PRUEBA NUM. 2MOTOR TRIFASICO DE INDUCCION JAULA DE ARDILLA DOS VELOCIDADES
OBJETIVO: El objetivo de este experimento es la investigación de las relaciones entre la velocidad, la corriente, la potencia de salida, el factor de potencia y la eficacia de un motor de inducción jaula de ardilla de dos velocidades y el par producido por el motor.
EQUIPO REQUERIDO:
EQUIPO PUESTA EN MARCHA
BANCO DE PRUEBAS FH2 MKIIIRANGO DE VELOCIDAD 1800RPM CONTROL DE FRENO AL MINIMO
MARCO DE INSTRUMENTOS FH3 MOTOR DE INDUCCION FH130 DE DOS VELOCIDADES MOTOR A PRUEBAVOLTIMETRO DE C.A. V3 RANGO 250VAMPERIMETRO DE C.A. A3 RANGO DE 1ªAMPERIMETRO TRIPLE A30 * RANGO DE 3ª
WATTMETRO(W1+ W2)2 RANGO + 500W AMBOS MEDIDORES
PROCEDIMIENTO.
Instálese en posición el diagrama mímico FH130 sobre el banco de prueba de motores FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas.
Instálese el motor universal FH130 sobre la bancada del lado derecho en el banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos sokets.
Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas.
Switchese la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprímase el botón verde para energizar el arrancador.
Ajuste el control de freno asta que el motor desarrolle un par indicado aproximadamente 0.5 Nm manteniendo así el motor por aproximadamente 5 minutos. A continuación regrese el control al mínimo
El siguiente paso, como esta indicado en la tabla, incremente el par sobre el motor y registre los valores del par, velocidad, potencia, voltaje y corriente
Dibuje las graficas de velocidad, corriente, potencia de salida, factor de potencia, y eficiencia contra par.
Ponga el interruptor FH2 fuera y cambie las conexiones en la maquina mediante las conexiones que están indicadas en la sección (conexión B).
Esto cambiara la velocidad de la maquina
NOTA:
SE RECOMIENDA EL USO DE INDICADOR DE VELOCIDAD / DESLIZAMIENTO TIPO S1 SI ES PSIBLE TENERLO
* USESE EN EL CASO DE LA PRUEBA DE ROTOR BLOQUEADO
34
PAR (Nm)
VELOCIDAD (RPM)
POTENCIA DE
SALIDA (W)
VOLTAJE APLICADO
(V)
CORRIENTE APLICADA
(A)
POTENCIA APARENTE(VA)
POTENCIA REAL (W)
FACTOR DE
POTENCIA
EFICIENCIA (P.U.)
VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO
0 0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35 0,4
0,45 0,5
0,55 0,6
0,65 0,7
0,75 0,8
0,85 0,9
0,95 1
1,05 1,1
1,15 1,2
1,25 1,3
1,35 1,4
PAR A ROTOR BLOQUEADO = Nm a A.
35
PAR (Nm)
VELOCIDAD (RPM)
POTENCIA DE
SALIDA (W)
VOLTAJE APLICADO
(V)
CORRIENTE APLICADA
(A)
POTENCIA APARENTE(VA)
POTENCIA REAL (W)
FACTOR DE
POTENCIA
EFICIENCIA (P.U.)
VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO
0 0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35 0,4
0,45 0,5
0,55 0,6
0,65 0,7
0,75 0,8
0,85 0,9
0,95 1
1,05 1,1
1,15 1,2
1,25 1,3
1,35 1,4
PAR A ROTOR BLOQUEADO = Nm a A.
36
PRUEBA NUM. 3MOTOR TRIFASICO DE ROTOR DEVANDO
OBJETIVO: El objetivo de este experimento es la investigación de las relaciones entre la velocidad, la corriente, la potencia de salida, el factor de potencia y la eficacia de un motor trifásico de inducción rotor devanado y el par producido por el motor.
EQUIPO REQUERIDO:
EQUIPO PUESTA EN MARCHA
BANCO DE PRUEBAS FH2 MKIIIRANGO DE VELOCIDAD 1800RPM CONTROL DE FRENO AL MINIMOSWITCH DEL ARRANCADOR DE LOS ANILLOS ROSANTES PUESTO EN INFINITO
MARCO DE INSTRUMENTOS FH3 MOTOR DE ANILLOS ROSANTES FH100 MOTOR A PRUEBAVOLTIMETRO DE C.A. V3 RANGO 250VAMPERIMETRO DE C.A. A3 RANGO DE 1ªAMPERIMETRO TRIPLE A30 * RANGO DE 3ª
WATTMETRO(W1+ W2)2 RANGO + 500W AMBOS MEDIDORES
PROCEDIMIENTO.
Instálese en posición el diagrama mímico FH100 sobre el banco de prueba de motores FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas.
Instálese el motor universal FH100 sobre la bancada del lado derecho en el banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos sokets.
Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas.
Switchese la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprímase el botón verde para energizar el arrancador.
Gire switch del arrancador lentamente en la dirección de las manecillas del reloj asta la posición cero. Ajuste el control de freno asta que el motor desarrolle un par indicado aproximadamente 0.8 Nm manteniendo así el motor por aproximadamente 5 minutos. A continuación regrese el control al mínimo
Regrese el control de freno al mínimo
El siguiente paso, como esta indicado en la tabla, incremente el par sobre el motor y registre los valores del par, velocidad, potencia, voltaje y corriente
Dibuje las graficas de velocidad, corriente, potencia de salida, factor de potencia, y eficiencia contra par.
NOTA:SE RECOMIENDA EL USO DE INDICADOR DE VELOCIDAD / DESLIZAMIENTO TIPO S1 SI ES POSIBLE TENERLO
* USESE EN EL CASO DE LA PRUEBA DE ROTOR BLOQUEADO
37
W1 V3
FH3
FH100
FH2
A30S1
E112
W1 V3
FH3
FH100
FH2
A30S1
E112
A
W
A
A
W
V
VV
M
E113
3 FASES
CONECCION DE ROTORES
A
W
A
A
W
V
VV
M
E113
3 FASES
CONECCION DE ROTORES
38
PAR (Nm)
VELOCIDAD (RPM)
POTENCIA DE
SALIDA (W)
VOLTAJE APLICADO
(V)
CORRIENTE APLICADA
(A)
POTENCIA APARENTE(VA)
POTENCIA REAL (W)
FACTOR DE
POTENCIA
EFICIENCIA (P.U.)
VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO
0 0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35 0,4
0,45 0,5
0,55 0,6
0,65 0,7
0,75 0,8
0,85 0,9
0,95 1
1,05 1,1
1,15 1,2
1,25 1,3
1,35 1,4
PAR A ROTOR BLOQUEADO = Nm a A.
39
PAR (Nm)
VELOCIDAD (RPM)
POTENCIA DE
SALIDA (W)
VOLTAJE APLICADO
(V)
CORRIENTE APLICADA
(A)
POTENCIA APARENTE(VA)
POTENCIA REAL (W)
FACTOR DE
POTENCIA
EFICIENCIA (P.U.)
VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO
0 0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35 0,4
0,45 0,5
0,55 0,6
0,65 0,7
0,75 0,8
0,85 0,9
0,95 1
1,05 1,1
1,15 1,2
1,25 1,3
1,35 1,4
PAR A ROTOR BLOQUEADO = Nm a A.
40
PRUEBA NUM. 4MOTOR TRIFASICO DE ROTOR DEVANDO CON CONTROL DE VELOCIDAD
OBJETIVO: El objetivo de este experimento es la investigación de las relaciones entre las características de la velocidad/par del motor de inducción de rotor devanado con la adición de de la resistencia del rotor.
EQUIPO REQUERIDO:
EQUIPO PUESTA EN MARCHA
BANCO DE PRUEBAS FH2 MKIIIRANGO DE VELOCIDAD 1800RPM CONTROL DE FRENO AL MINIMOSWITCH DEL ARRANCADOR DE LOS ANILLOS ROSANTES PUESTO EN INFINITO
MARCO DE INSTRUMENTOS FH3 MOTOR DE ANILLOS ROSANTES FH100 MOTOR A PRUEBA
PROCEDIMIENTO.
Instálese en posición el diagrama mímico FH100 sobre el banco de prueba de motores FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas.
Instálese el motor de inducción de rotor devanado FH100 sobre la bancada del lado derecho en el banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos sokets.
Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas.
Switchese la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprímase el botón verde para energizar el arrancador.
Gire switch del arrancador lentamente en la dirección de las manecillas del reloj asta la posición cero. El motor comenzara a girar
Ajuste el control de freno asta que el motor desarrolle un par indicado aproximadamente 0.7 Nm manteniendo así el motor por aproximadamente 5 minutos. A continuación regrese el control al mínimo
Regrese el control de freno al mínimo
El siguiente paso, como esta indicado en la tabla, incremente el par sobre el motor y registre los valores correspondientes al par y a la velocidad.
Repítale procedimiento para otros valores de resistencia del rotor
Usando los datos obtenidos, Dibuje las graficas de velocidad contrapar para los diferentes valores de resistencia del rotor, corriente, potencia de salida, factor de potencia, y eficiencia contra par.
NOTA:SE RECOMIENDA EL USO DE INDICADOR DE VELOCIDAD / DESLIZAMIENTO TIPO S1 SI ES PSIBLE TENERLO
USESE EN EL CASO DE LA PRUEBA DE ROTOR BLOQUEADO
41
FH3
FH100
FH2
S1
E116
FH3
FH100
FH2
S1
E116
M
E117
3 FASESENTRADA
CONECCION DE ROTORES
M
E117
3 FASESENTRADA
CONECCION DE ROTORES
42
PRUEBA NUM. 5
MOTOR SINCRONO
OBJETIVO: El objetivo de este experimento es la investigación de las relaciones entre la velocidad, la corriente, la potencia de salida, potencia de salida, el factor de potencia y la eficacia de un motor sincrono y el par producido por el motor.
EQUIPO REQUERIDO:
EQUIPO PUESTA EN MARCHA
BANCO DE PRUEBAS FH2 MKIIIRANGO DE VELOCIDAD 1800RPM FUENTE DE C.D. A110VCONTROL DE FRENADO AL MINIMOREOSTATO DE ARMADURA EN INFINITUREOSTATO DE CAMPO A CERO
MARCO DE INSTRUMENTOS FH3 MOTOR DE ANILLOS ROSANTES FH100 MOTOR A PRUEBAMOTOR PARLELO DE C.D. FH120 MOTOR DE ARRANQUEVOLTIMETRO DE C.D. V2 RANGO DE 150VVOLTIMETRO DE C.A. V3 RANGO DE 250VAMPERIMETRO DE C.A. A3 RANGO DE 1ª
WATTMETRO(W1+ W2)2 RANGO + 500W AMBOS MEDIDORES
R1 CARGA RESISTIVAPONGASE LA DE 250 A INFINITO, LA DE 500 Ω PONGASE EN 250 Ω
NOTA:EL MOTOR FH50 USADOEN ESTE EXPARIMENTO HACE GIRAR AL MOTOR FH100 HASTA LAVELOCIDAD DE SICRONIA
PROCEDIMIENTO.
Instálese en posición el diagrama mímico FH100 sobre el banco de prueba de motores FH2 MKIII utilizando los postes del banco de pruebas.
Instálese el motor de inducción de rotor devanado FH100 sobre la bancada del lado derecho en el banco de prueba y el motor FH50 en el lado izquierdo de ambas clavijas de 10 patas y las clavijas de tierra de ambos motores en sus respectivos contactos adyacentes.
Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas.
Switchese la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprímase el botón verde para energizar el arrancador.
Póngase enmárcale motor guía mediante la rotación del reóstato de armadura del banco FH2.
Ajuste el reóstato de cambio y de armadura del banco FH2 MKIII asta que la velocidad de rotación sea de 1800 RPM
NOTA:SI EL MOTOR TIENDE A JIRAR EN DIRECCION INVERSA, EN DIRECCION EN CONTRA LAS MANECILLAS DEL RELOG VISTO DESDE EL LADO DE LOS ANILLOS ROSANTES INTERUMPASE LA CORRIENTE CON EL SWITCH EN OFF EN EL BENCO FHII MKIII CAMBIE DOS CONECCIONES DE LINEA EN EL ESTATOR. Y ACONTINUACCION REPITA EL PROCEDIMIENTO DE PUESTA EN MARCHA.
43
Excite el rotor del motor FH100 mediante el giro del reóstato de 250 la resistencia de carga R1 a 100.
Cuando observe que el FH100 a alcanzando al sincronía, ponga fuera el motor guía mediante el giro del reóstato de armadura en infinito.
Póngase el voltaje de excitación a 100v usando el reóstato R1
Ajuste el freno asta que el motor desarrolle un par 0.5 Nm permitiendo que se caliente, de preferencia por cerca de 5 minutos. Y A continuación regrese el control de freno al mínimo
El siguiente paso, como esta indicado en la tabla, incremente el par sobre el motor y registre los valores correspondientes de velocidad, potencia y corriente
PRECAUCION:NO DEBE PERMITIRSE QUE LA MAQUINA SE CARGUE A MAS DE 0.8.Nm
Dibuje las graficas de velocidad, corriente, potencia de entrada, potencia de salida, factor de potencia, y eficiencia contra par.
44
W1 V3
FH3
FH100
FH2
A30
E120
V2W1 V3
FH3
FH100
FH2
A30
E120
V2
A
W
A
A
W
V
VV
M
E121
3 FASES
CONECCION DE ROTORES V 110 V.d.c.
45
PAR (Nm)
VELOCIDAD (RPM)
POTENCIA DE
SALIDA (W)
VOLTAJE APLICADO
(V)
CORRIENTE APLICADA
(A)
POTENCIA APARENTE(VA)
POTENCIA REAL (W)
FACTOR DE
POTENCIA
EFICIENCIA (P.U.)
VELOCIDAD DE DESLIZAMIENTO
0 0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35 0,4
0,45 0,5
0,55 0,6
0,65 0,7
0,75 0,8
0,85 0,9
0,95 1
1,05 1,1
1,15 1,2
1,25 1,3
1,35 1,4
PAR A ROTOR BLOQUEADO = Nm a A.
PAR VELOCIDAD POTENCIA VOLTAJE CORRIENTE POTENCIA POTENCIA FACTOR EFICIENCIA VELOCIDAD DE
46
(Nm) (RPM)DE
SALIDA (W)
APLICADO (V)
APLICADA (A)
APARENTE(VA) REAL (W)DE
POTENCIA(P.U.) DESLIZAMIENTO
0 0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35 0,4
0,45 0,5
0,55 0,6
0,65 0,7
0,75 0,8
0,85 0,9
0,95 1
1,05 1,1
1,15 1,2
1,25 1,3
1,35 1,4
PAR A ROTOR BLOQUEADO = Nm a A.
47