Informe Motores Corriente Continua

ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA

MOTORES CORRIENTE CONTINUA

NOMBRE: Allan Salas CARRERA: Electromecánica ASIGNATURA: Maquinas electromecánicas y seguridad industrial PROFESOR: Ismael Cocio FECHA: 02/12/2019

TABLA DE CONTENIDO 1

INTRODUCCION ....................................................................................................................................... 3

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DESARROLLO ........................................................................................................................................... 4 2.1

PARTES DEL MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA............................................................................. 4

2.2

MOTOR SERIE .................................................................................................................................. 5

2.2.1 2.3

MOTOR EN DERIVACION (SHUNT)................................................................................................... 6

2.3.1 2.4

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CONCLUSION MOTORES CORRIENTE CONTINUA CONEXION EN DERIVACIÓN (SHUNT) ........ 6

MOTOR COMPOUND ....................................................................................................................... 7

2.4.1 2.5

CONCLUSION MOTORES CORRIENTE CONTINUA CONEXION EN SERIE .................................. 5

CONCLUSION MOTORES CORRIENTE CONTINUA CONEXIÓN COMPOUND (COMPUESTO) ... 7

GRAFICOS ........................................................................................................................................ 8

CONCLUSION FINAL ................................................................................................................................. 9

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1 INTRODUCCION En este Informe se analizará los datos obtenidos en el taller práctico que se realizó el día 25 de noviembre, en este taller se vio la estructura y funcionamiento del motor de corriente continua. Ahora, analizaremos el funcionamiento de este motor en sus diferentes formas de conexión para comprobar sus características dinámicas. En este documento veremos diferentes tipos de conexión y evaluaremos los cambios que se generan en las magnitudes eléctricas. Si bien este taller lo realizo el Sr Ismael pudimos estar presentes y entender de manera clara y precisa todo lo referente a este tipo de motores. Habiendo dicho esto debemos afirmar que en el desde el inicio del taller practico se empleo todas las medidas de seguridad existentes para realizar los trabajos como por ejemplo la manipulación des energizada. Un factor importante para evitar accidentes en este tipo de casos.

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2 DESARROLLO 2.1 PARTES DEL MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA LAS PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA SON:

ESTATOR: Es el que crea el campo magnético fijo, al que le llamamos Excitación. En los motores pequeños se consigue con imanes permanentes. Cada vez se construyen imanes más potentes, y como consecuencia aparecen en el mercado motores de excitación permanente, mayores.

ROTOR: También llamado armadura. Lleva las bobinas cuyo campo crea, junto al del estator, el par de fuerzas que le hace girar.

Inducido de C.C.

ESCOBILLAS: Normalmente son dos tacos de grafito que hacen contacto con las bobinas del rotor. A medida que éste gira, la conexión se conmuta entre unas y otras bobinas, y debido a ello se producen chispas que generan calor. Las escobillas se fabrican normalmente de grafito, y su nombre se debe a que los primeros motores llevaban en su lugar unos paquetes hechos con alambres de cobre dispuestos de manera que al girar el rotor "barrían", como pequeñas escobas, la superficie sobre la que tenían que hacer contacto. COLECTOR: Los contactos entre escobillas y bobinas del rotor se llevan a cabo intercalando una corona de cobre partida en sectores. El colector consta a su vez de dos partes básicas: DELGAS: Son los sectores circulares, aislados entre sí, que tocan con las escobillas y a su vez están soldados a los extremos de los conductores que conforman las bobinas del rotor. MICAS: Son láminas delgadas del mismo material, intercaladas entre las delgas de manera que el conjunto forma una masa compacta y mecánicamente robusta.

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2.2 MOTOR SERIE El motor serie o motores de excitación en serie, es un tipo de motor eléctrico de corriente continua en el cual el inducido y el devanado inductor o de excitación van conectados en serie, El voltaje aplicado es constante, mientras que el campo de excitación aumenta con la carga, puesto que la corriente es la misma corriente de excitación. El flujo aumenta en proporción a la corriente en la armadura, como el flujo crece con la carga, la velocidad cae a medida que aumenta esa carga. Las principales características de este motor son: - Se embala cuando funciona en vacío, debido a que la velocidad de un motor de corriente continua aumenta al disminuir el flujo inductor y, en el motor serie, este disminuye al aumentar la velocidad, puesto que la intensidad en el inductor es la misma que en el inducido. - La potencia es casi constante a cualquier velocidad. - Le afectan poco las variaciones bruscas de la tensión de alimentación, ya que un aumento de esta provoca un aumento de la intensidad y, por lo tanto, del flujo y de la fuerza contraelectromotriz, estabilizándose la intensidad absorbida. Mediciones obtenidas en el taller Serie Par [Nm] I[A] Veloc [rpm] 0 0,5 2570 0,3 0,6 2214 0,6 0,9 1636 0,9 1,1 1390 1,2 1,3 1201

2.2.1 CONCLUSION MOTORES CORRIENTE CONTINUA CONEXION EN SERIE En base a los valores obtenidos en el marco practico podemos observar que la teoría esta en lo cierto, sin carga llega a altas velocidades (RPM) que siguen en aumento. En este caso se tuvo que detener el motor antes ya en esos rpm, pero iban en ascenso.  

El par del motor crece al principio en forma cuadrática, más adelante, crece en forma lineal. La velocidad disminuye más que proporcionalmente al crecer la intensidad.

Por lo cual, se tiene un par muy elevado a velocidades pequeñas (arranque) y velocidades muy grandes con pares muy pequeños. Este tipo de motores no puede funcionar en vacío puesto que en estas condiciones el flujo es muy pequeño y según la velocidad aumenta produciéndose un embalamiento. No pueden usarse en aplicaciones donde la carga pueda faltar ocasionalmente. Suelen utilizarse para tracción eléctrica, grúas, etc.

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2.3 MOTOR EN DERIVACION (SHUNT) El motor shunt o motor de excitación en paralelo es un motor eléctrico de corriente continua cuyo bobinado inductor principal está conectado en derivación o paralelo con el circuito formado por los bobinados inducido e inductor auxiliar. Al igual que en las dinamos shunt, las bobinas principales están constituidas por muchas espiras y con hilo de poca sección, por lo que la resistencia del bobinado inductor principal es muy grande. En el instante del arranque, el par motor que se desarrolla es menor que en el motor serie (también uno de los componentes del motor de corriente continua). Al disminuir la intensidad absorbida, el régimen de giro apenas sufre variación. Es el tipo de motor de corriente continua cuya velocidad no disminuye más que ligeramente cuando el par aumenta. Mediciones obtenidas en el taller Derivación. (Shunt) Par (Nm) 0 0,3 0,6 0,9 1,2

Veloc [rpm] 1500 1500 1500 1461 1396

I[A] 0,45 0,55 0,9 1,35 1,9

2.3.1 CONCLUSION MOTORES CORRIENTE CONTINUA CONEXION EN DERIVACIÓN (SHUNT) En este caso vemos que sin carga llego a la velocidad nominal del motor y a medida que se aumenta la carga (Par), baja solo un poco la velocidad en relación a los motores en serie podemos ver que es más estable y el consumo de corriente es mayor. Podemos decir que el flujo es constante si la fuente de poder del campo es fija. Asuma que el voltaje de armadura es constante. A medida que la corriente de la carga disminuye desde plena carga a sin carga, la velocidad debe aumentar proporcionalmente de manera que la fuerza contra electromotriz aumentará para mantener la ecuación en balance. Los motores de corriente continua en derivación son adecuados para aplicaciones en donde se necesita velocidad constante a cualquier ajuste del control o en los casos en que es necesario un rango apreciable de velocidades (por medio del control del campo). El motor en derivación se utiliza en aplicaciones de velocidad constante, como en los accionamientos para los generadores de corriente continua en los grupos moto generadores de corriente continua.

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2.4 MOTOR COMPOUND Un motor compound (o motor de excitación compuesta) es un Motor eléctrico de corriente continua cuya excitación es originada por dos bobinados inductores independientes; uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados: inducido, inductor serie e inductor auxiliar. Los motores compuestos tienen un campo serie sobre el tope del bobinado del campo shunt. Este campo serie, el cual consiste de pocas vueltas de un alambre grueso, es conectado en serie con la armadura y lleva la corriente de armadura. El flujo del campo serie varía directamente a medida que la corriente de armadura varía, y es directamente proporcional a la carga. El campo serie se conecta de manera tal que su flujo se añade al flujo del campo principal shunt. Los motores compound se conectan normalmente de esta manera y se denominan como compound acumulativo.

Mediciones obtenidas en el taller Compound Par (Nm) 0 0,3 0,6 0,9 1,2

Veloc [rpm] 2815 2562 1976 1468 1247

I[A] 1,8 1,9 2,2 2,4 2,6

2.4.1 CONCLUSION MOTORES CORRIENTE CONTINUA CONEXIÓN COMPOUND (COMPUESTO) En este caso vemos que la velocidad y la corriente son elevadas desde el inicio (sin carga). A medida que aumentamos la carga vemos un aumento de la corriente de manera estrepitosa. Pero podemos decir que la velocidad es inversamente proporcional a la corriente. Es una combinación de las conexiones en serie y en derivación. Los motores compuestos tienen un campo serie sobre el tope del bobinado del campo shunt. Este campo serie, el cual consiste de pocas vueltas de un alambre grueso, es conectado en serie con la armadura y lleva la corriente de armadura. El flujo del campo serie varia directamente a medida que la corriente de armadura varia, y es directamente proporcional a la carga. El campo serie se conecta de manera tal que su flujo se añade al flujo del campo principal shunt. Los motores compound se conectan normalmente de esta manera y se denominan como compound acumulativo. Esto provee una característica de velocidad la cual no es tan “dura” o plana como la del motor shunt, no tan “suave” como un motor serie.

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2.5 GRAFICOS PAR [NM] 0 0,3 0,6 0,9 1,2

I[A] 0,45 0,55 0,9 1,35 1,9

DERIVACIÓN Veloc [rpm] 1500 1500 1500 1461 1396

I[A] 0,5 0,6 0,9 1,1 1,3

SERIE Veloc [rpm] 2570 2214 1636 1390 1201

I[A] 1,8 1,9 2,2 2,4 2,6

COMPOUND Veloc [rpm] 2815 2562 1976 1468 1247

Corriente [a] vs PAR (NM) 3

Corriente (A)

2.5 2 1.5 1 0.5

0 0

0.3

0.6

0.9

1.2

Par (NM) Derivacion

Serie

Compuesta

Velocidad (RPM) vs PAR (NM) 3000

Velocidad (RPM)

2500 2000 1500 1000 500 0 0

0.3

0.6

0.9

1.2

PAR (NM) Derivacion

Serie

Compuesta

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3 CONCLUSION FINAL Toda máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico, a través de medios electromagnéticos es considerada esencialmente un motor eléctrico, algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. El principio de funcionamiento de todo motor se basa en que tiene que estar formado con polos alternados entre el estator y el rotor, ya que los polos magnéticos iguales se repelen, y polos magnéticos diferentes se atraen, produciendo así el movimiento de rotación. Entre las características fundamentales de los motores eléctricos, tenemos que se hallan formados por varios elementos, sin embargo, las partes principales son: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las tapas y los cojinetes. Los Motores eléctricos se clasifican en Motores de Corriente Directa Se utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, utilizan corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilas o baterías, Motores de Corriente Alterna; Son los tipos de motores más usados en la industria, ya que estos equipos se alimentan con los sistemas de distribución de energías "normales" Las máquinas de corriente continua son máquinas eficaces y capaces de desarrollar grandes cantidades de flujo sin un gran concepto de teoría científica y de procesos largos y dificultosos. El gran problema de las máquinas de corriente continua es su fabricación, ya que se debe optar por el mejor diseño para que evite la mayoría de pérdidas y tal vez por eso su demanda cada vez va decayendo Los motores de CC son empleados para grandes potencias. Son motores industriales que necesitan una gran cantidad de corriente para el arranque. Los motores de CC llevan circuitos integrados para regular la toma de corriente de la línea y así no generar bajones de intensidad de la corriente.

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