motor cc por excitacion independiente

5/21/2018 Motor Cc Por Excitacion Independiente

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MOTOR CC POR EXCITACION INDEPENDIENTE

Rex= RESISTENCIA DE EXCITACION Rin= RESISTENCIA DE INDUCIDO Uex= TENSION DE EXCITACION U= TENSION DE INDUCIDO

Iex= INTENSIDAD DE EXCITACIONE= TENSION INDUCIDO

FUNCIONAMIENTO-En los motores CC con excitacion independiente se sustituyen los imanes que generan elcampo magnetico alrededor del inducido por un electroiman el cual alimentamos con unatension independiente,normalmente fija.Para variar su velocidad necesitamos unreostato(resistencia ajustable) en serie con el inducido, (que en el momento de arranqueestara a 0) para variar la tension en el inducido y con ello la velocidad. La ventaja que ofreceeste sistema, es que conseguimos una velocidad constante ante una variacion de carga y un

gran par de arranque.

El arranque de un motor es el instante en que conecta a la red. En esemomento, el par motor debe ser mayor que el par resistente que opone lacarga.Por este motivo un motor con estas caracteristicas es ideal para maquinas que trabajan conpesos,como cintas transportadoras etc...


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-- Como muestra la grafica, vemos que con este sistema obtenemos un arranque casiinstantaneo y con un gran par.

1. MOTOR DE EXCITACIN INDEPENDIENTE Son aquellos que obtienen la alimentacin delrotor y del estator de dos fuentes de tensin independientes. Con ello, el campo del estator esconstante al no depender de la carga del motor, y el par de fuerza es entonces prcticamenteconstante. Las variaciones de velocidad al aumentar la carga se debern slo a la disminucinde la fuerza electromotriz por aumentar la cada de tensin en el rotor. Este sistema de

excitacin no se suele utilizar debido al inconveniente que presenta el tener que utilizar unafuente exterior de corriente. Una mquina de corriente continua puede trabajar como motor ocomo generador. Un motor convierte potencia elctrica a potencia mecnica mientras que ungenerador debe, por tanto, ser movido mecnicamente para que se pueda producirelectricidad. Puesto que el devanado de campo es un electroimn, la corriente debe fluir atravs de el para producir un campo magntico. Esta corriente es llamada la corriente deexcitacin. PARTES PRINSIPALES DE UN MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA ESTATOR:Es el que crea el campo magntico fijo, al que le llamamos Excitacin. En los motorespequeos se consigue con imanes permanentes. Cada vez se construyen imanes mspotentes, y como consecuencia aparecen en el mercado motores de excitacin permanente,mayores.

2. ROTOR: Tambin llamado armadura. Lleva las bobinas cuyo campo crea, junto al del

estator,el par de fuerzas que le hace girar.ESCOBILLAS: Normalmente son dos tacos degrafito que hacen contacto con las bobinas delrotor. A medida que ste gira, la conexin seconmuta entre unas y otras bobinas, y debido aello se producen chispas que generan calor.COLECTOR: Los contactos entre escobillas y bobinas del rotor se llevan a cabo intercalandounacorona de cobre partida en sectores. PRINSIPIO DE FUNCIONAMIENTOCuando sealimenta el inductor, se crea un campo magntico en el entre hierro en la direccinde losradios del inducido. El campo magntico entra en el inducido por la parte norte y salepor elpolo sur.


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3. Cuando se alimenta el inducido, dos corrientes de mismo sentido recorren susconductoressituados bajo un mismo polo inductor. Los conductores quedan a una fuerza deigualintensidad y de sentido opuesto, ambas fuerzas crean un par que giran el inducido delmotor.El motor de CC. Es una maquina reversible, es decir que si le damos movimiento alrotor seobtiene una f.e.m. Si por el contrario el inducido es sometido a una tensin seobtienemovimiento con una capacidad para producir un trabajo mecnico convirtindose la

maquinaen un electro-motor.APILCACIONES Y CARACTERISTICAS

Caractersticas: Aunque elprecio de un motor de corriente continua es considerablementemayor que el de un motor de induccin de igual potencia, existe una tendencia creciente aemplear motores de corriente continua en aplicaciones especiales. La gran variedad de lavelocidad, junto con su fcil control y la gran flexibilidad de las caractersticas par- velocidaddel motor de corriente continua, han hecho que en los ltimos aos se emplee ste cada vezms con mquinas de velocidad variable en las que se necesite amplio margen de velocidad ycontrol fino de las mismas. Existe un creciente nmero de procesos industriales querequieren una exactitud en su control o una gama de velocidades que no se puede conseguircon motores de corriente alterna. El motor de corriente continua mantiene un rendimiento

alto en un amplio margen de velocidades, lo que junto con su alta capacidad de sobrecarga lohace ms apropiado que el de corriente alterna para muchas aplicaciones. Tambin nospermite regular con precisin el par, tanto en modo motor como en modo generador.

4. Su velocidad de rotacin nominal puede adaptarse fcilmente mediante fabricacin a todotipo de aplicaciones, ya que no depende de frecuencia de la red. Son menos robustos quelos motores asincrnicos.Aplicaciones:Los motores de excitacin independiente tienen comoaplicaciones industriales el torneado ytaladrado de materiales extrusin de materialesplsticos y goma, ventilacin de horno,retroceso rpido en vaco de ganchos de gras,desenrollado de bobinas y retroceso de tilespara serrar. El motor de excitacin independientees el ms adecuado para cualquier tipo deregulacin, por la independencia entre el control porel inductor y el control por el inducido. Elsistema de excitacin ms fcil de entender es el quesupone una fuente exterior dealimentacin para el arrollamiento inductor. Caractersticas yconexionado al vacoSe usar el motor sincrnico para mover el motor de corriente continua,porque su velocidadde rotacin es constante. A continuacin se proceder a conectar elsiguiente circuito.Nota.- No realizar ninguna conexin con la fuente prendida.

5. Ya instalado el primer circuito procedemos al siguiente:En el cual utilizaremos una fuente de120 cc, un miliampermetro de 0-500 una bobina enparalelo (shount) el motor de cc y unvoltmetro. 0-200 ccEl interruptor en el circuito de excitacin del motor sincrnico debe sercerrado solamentecuando el motor este en movimiento. Conexionado con cargaEn este encambio aadiremos carga en este caso una resistencia de carga de 120 ohmios.Ajusta lacorriente de campo de derivacin hasta que la salida sea de 120v cd. El ampermetrodeberIndicar 1Acd

6. CONCLUCIONES Un motor de excitacin independiente tiene las mismas ventajas que unmotor conectado en shunt, pero con ms posibilidades de regular su velocidad Las Bobinastanto de excitacin como de armadura poseen una resistencia que puede ser medidas,adems estas dos resistencias cumplen siempre con condicin de que la de Excitacin esmayor que la de armadura. La corriente nunca debe pasar los limites indicados o defabricacin, es decir en nuestro caso la corriente de excitacin nunca deba ser mayor a 0.4amperios y la de armadura nunca mayor a 3,4 amperios. Para evitar que en algn momento seincumpla esta condicin se debe siempre apagar primero la fuente de armadura y se debesiempre encender primero la fuente de excitacin. Esto se debe a que tericamente el flujo yla corriente de armadura son inversamente proporcionales, si apagamos primero la fuente de


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excitacin estamos haciendo el flujo 0 y por tanto la corriente de armadura tendera a infinitoquemando la mquina.Tipos de mantenimiento elctrico en redes AT.La finalidad principal deun buen mantenimiento es reducir los tiempos de intervencin sobreel equipo o instalacin,obteniendo as la menor indisponibilidad de servicio, adoptando as lassiguientesestrategias:1.- Mantenimiento rutinario.2.- Mantenimiento preventivo.3.- Mantenimientoprogramado.4.- Mantenimiento predictivo.5.- Mantenimiento correctivo.1.- Mantenimiento

rutinario:Esta mantenimiento es una gua para evaluar las condiciones en las que seencuentra unainstalacin elctrica, establece requisitos para su diagnstico y evaluacin, paraasegurar unaproteccin adecuada contra problemas como: cortocircuitos elctricos, efectostrmicos, sobrecorriente, corrientes de falla o sobretensiones, es decir, un monitoreo de losparmetroselctricos, adems de las caractersticas constructivas de nuestro sistema.Unejemplo del mantenimiento rutinario es el monitoreo en forma remota por sistema Sacadaentiempo real.2.- Mantenimiento preventivo:Es la prctica de realizar pruebas y servicio en lasinstalaciones elctricas de tal forma que sepuedan detectar, reducir o eliminar los problemasinminentes en dichos equipos, ya sea

7. desconectando el equipo o a potencial elctrico, logrando as la reparacin o reemplazodeparte de la instalacin.Un ejemplo del mantenimiento preventivo es el reemplazo deaislacin tipo discos o linepostque presenten contaminacin y que puedan provocar una

descarga electrica, mas conocidacomo flash-over.3.- Mantenimiento programado:En elsistema elctrico nacional se llama mantenimiento programado o mayor, cuando aunainstalacin de una empresa cualquiera, se le define por normativas del Centro dedespachoeconmico de carga (CDEC-SIC) y norma elctrica chilena, una fecha dedesconexin superior a24 Hrs con o sin prdida de consumos y/o suministro. La programacindebe ser coordinadadesde el director designado por la empresa, mediante carta al CDEC deun ao para otro yfinalmente una segunda carta de confirmacin con 15 das de anticipacin ala fecha antesindicada, ya que el CDEC debe informar con un plazo prudente la condicin deriesgo a la cualse vern sometidos los clientes conectados al punto donde se realizarn lostrabajos.Un ejemplo del mantenimiento programado o mayor, es el reemplazo de untransformador depoder de capacidad 25 a 30 MVA o el reemplazo de conductor que enrealidad demore das.4.- Mantenimiento predictivo:El mantenimiento predictivo es una tcnicapara pronosticar el punto futuro de falla de uncomponente de una instalacin o equipo, de talforma que dicho componente puedareemplazarse, con base en un plan, justo antes de quefalle. As, el tiempo muerto del equipose minimiza y el tiempo de vida del componente semaximiza.Un ejemplo es determinar la vida til de cada elemento que compone una lnea detransmisino subestacin, equipos antiguos o daados que soportaran fallas anteriores.5.-Mantenimiento correctivo:Se entiende por mantenimiento correctivo a la correccin de lasfallas cuando stas sepresentan en las instalaciones, que en otras palabras se traduce en laaccin de reparar la fallaen una lnea o subestacin de poder.Un ejemplo es la reparacin dealgn conductor cortado o aislacin daada o el reemplazo dealguna estructura que se hayavisto sometida a algn choque por transporte vehicular.

8. ImportanciaEs de conocimiento general que hoy en da, el mantenimiento elctrico esnecesario paramuchos aspectos en la vida diaria, de una forma u otra, ya sea en talleres,

fabricas u oficinasetc. sus equipos necesitan de mantenimiento. Esto nos lleva a la conclusinde que elmantenimiento elctrico debe ser continuo.El Mantenimiento Elctrico permitedetectar fallas que comienzan a gestarse y que puedenproducir en el futuro cercano o amediano plazo una parada de una planta y/o un siniestroafectando personas e instalaciones.Esto permite la reduccin de los tiempos de parada alminimizar la probabilidad de salidas deservicio imprevistas, no programadas, gracias a suaporte en cuanto a la planificacin de lasreparaciones y del mantenimiento. Los beneficios dereduccin de costos incluyen ahorros deenerga, proteccin de los equipos, velocidad deinspeccin y diagnstico, verificacin rpida ysencilla de la reparacin.La aplicacin del mantenimiento se ver reflejada en: Los costos de


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la produccin. La calidad de los diferentes servicios. La capacidad operacional. La capacidadde respuesta ante situaciones de cambio. El uso de los medios de proteccin fsica.ObjetivosReducir las paradas imprevistas de los diferentes equipos. Lograr que los equipos funcionenininterrumpidamente y con eficiencia. Llevar a cabo una inspeccin sistemtica de todas lasinstalaciones, con intervalos de control para detectar oportunamente cualquier desgaste orotura. Mantener permanentemente los equipos e instalaciones, en su mejor estado para evitar

los tiempos de parada que aumentan los costos. Efectuar las reparaciones de emergencia loms pronto posible. Prolongar la vida til de los equipos e instalaciones al mximo. Conservarlos bienes productivos en condiciones seguras y preestablecidas de operacin. Gestionar elmantenimiento para que incluya todos los aspectos relativos dirigidos al departamento deMantenimiento Elctrico. Definir polticas de mantenimiento de calidad y seguridad. Clasificarlos equipos en funcin de su importancia y qu modelo de mantenimiento debe ser aplicable acada equipo.Funciones del Mantenimiento ElctricoFUNCIONES PRIMARIAS: Mantener,reparar y revisar los equipos. Modificar, instalar, remover equipos defectuosos. Desarrollarprogramas de mantenimiento preventivo y programado. Seleccin y entrenamiento delpersonal.

9. FUNCIONES SECUNDARIAS: Asesorar la compra de los nuevos equipos. Hacer pedidos derepuestos y herramientas. Mantener los equipos de seguridad y dems sistemas de

proteccin. Llevar la contabilidad e inventario de los equipos.Etapas para la organizacin yejecucin del Mantenimiento ElctricoPara poder garantizar la disponibilidad operacional deequipos elctricos, el mantenimientodebe ser ejecutado de manera continua y permanente atravs de planes y objetivos precisos yclaramente definidos. Teniendo en cuenta los siguientestrminos: Acciones: Las acciones ms importantes de mantenimiento elctrico son:planificacin, programacin, ejecucin, supervisin y control.Estas pueden ser: Continas:Que duran o se hacen sin interrupciones. Permanentes: Con una duracin constante.Predecir: Conocer, deducir lo que ha de suceder. Asegurar: Establecer, fijar slidamente,preservar de daos a las personas y equipos. Funcionamiento: velar por el buenfuncionamiento de los equipos.Seleccin del personalEl personal que labora en eldepartamento de mantenimiento elctrico debe poseer losconocimientos necesarios paradesempear esta labor, adems de ser un personal deconfianza. Un aspecto muy importantedentro del personal de mantenimiento elctrico es lacapacitacin constante del personal, estacapacitacin debe consistir en asegurar:Que el departamento de mantenimiento elctricodisponga de una reserva suficiente depersonal calificado para cada una de las actividadestcnicas.Que cada empleado comprenda la finalidad de su cometido concreto.Que los jefestcnicos produzcan unos datos analticos de precisin conocida que seansignificativos ycontribuyan al logro de los objetivos del departamento.Los trabajadores de mantenimientoelctrico solo realizaran las actividades para las cualesestn calificados.MantenimientoProductivo Total (T.P.M.)Mantenimiento productivo total es la traduccin de TPM (TotalProductiveMaintenance). El TPM es el sistema Japons de mantenimiento industrial la letraMrepresenta acciones de MANAGEMENT y Mantenimiento. Es un enfoque derealizaractividades de direccin y transformacin de empresa. La letra P est vinculada alapalabra "Productivo" o "Productividad" de equipos pero hemos considerado que sepuedeasociar a un trmino con una visin ms amplia como "Perfeccionamiento" la

10.letra T de la palabra "Total" se interpreta como "Todas las actividades que realizantodas laspersonas que trabajan en la empresa"DefinicinEs un sistema de organizacin donde laresponsabilidad no recae slo en eldepartamento de mantenimiento sino en toda la estructurade la empresa "El buenfuncionamiento de las mquinas o instalaciones depende y esresponsabilidad detodos".ObjetivoEl sistema esta orientado a lograr: Cero accidentes Cerodefectos. Cero fallas.HistoriaEste sistema nace en Japn, fue desarrollado por primera vez en1969 en la empresajaponesa Nippondenso del grupo Toyota y de extiende por Japn durantelos 70, seinicia su implementacin fuera de Japn a partir de los 80.Ventajas Al integrar a toda


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la organizacin en los trabajos de mantenimiento se consigue un resultado final msenriquecido y participativo.El concepto est unido con la idea de calidad total y mejoracontinua.DesventajasSe requiere un cambio de cultura general, para que tenga xito estecambio, no puedeser introducido por imposicin, requiere el convencimiento por parte detodos loscomponentes de la organizacin de que es un beneficio para todos.La inversin enformacin y cambios generales en la organizacin es costosa. Elproceso de implementacin

requiere de varios aos.Conceptos Generales de Solucin de Problemas

Motor de excitacin independiente:

Ventajas: El campo y la corriente estn controlados independientes uno de otro.

Desventajas: Requiere un circuito de control electrnico muy sensitivo.

PRACTICAS DE MAQUINAS ELECTRICAS IV DE CD

INTRODUCCIN Y PARTES PRINCIPALES. GENERADOR CON EXCITACIN INDEPENDIENTE. GENERADOR EN DERIVACIN CC CON AUTOEXCITACION

GENERADOR COMPUESTO CC

GENERADOR SERIE DE CD

MOTOR DE CD

MOTOR DE CD EN DERIVACIN

MOTOR DE CD COMPUESTO

MOTOR DE CD COMPUESTO ACUMULATIVO Y DIFERENCIAL.

PARTES DEL GENERADOR

Carcaza van alojados los ncleos.

Tapas posterior y anterior, escobillas y portaescobillas.

Devanado serie, shunt (derivacin)

Devanado compuesto en el mismo ncleo va sobrepuesto el devanado en serie.

Devanado en conmutacin o interpolo de pocas vueltas. Armadura o rotor devanado (inducido) ranuras del ncleo, conmutador o colector, el conjunto dedelgas o segmentos.

Los devanados de armadura pueden ser de: un circuito o dos y tres circuitos, el nmero de

vueltas va de acuerdo a la potencia, voltaje y corriente consumida.

El nmero de ranuras y el devanado debe ser el mismo con el nmero de delgas: el devanado

puede conectarse a las delgas en conexin serie, paralelas o imbricados puede ser progresivo

o regresivo.


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Conductores que se emplean para los devanados de las diferentes aplicaciones de

ungenerador o motor de CC.

Diseo redondo, cuadrado o rectangular.- Aluminio, Cobre en algunos cursos se usan conductores deFerroniquelina o aleacin de Plata y Nquel.

EL GENERADOR CON EXCITACIN INDEPENDIENTE

Experimento 10

OBJETIVOS

Estudiar las propiedades del generador de CC en derivacin con excitacin independiente, encondiciones de vacio y plena carga

Obtener la curva de saturacin del generador

Obtener la curva de tensin de armadura en funcin de la intensidad de corriente de armaduradel generador.

RESUMEN TEORICO

Una mquina de CC puede funcionar ya sea como motor o como generador. El motor

convierte la potencia elctrica en potencia mecnica en tanto que el generador transforma

la potencia mecnica en elctrica por lo tanto el generador debe ser impulsado

mecnicamente a fin de que produzca electricidad.

Puesto que el campo es un electroimn, una intensidad de corriente debe fluir a travs de el

para producir un campo magntico, esta intensidad de corriente se conoce como intensidad de

corriente de excitacin y se puede suministrar al devanado del campo en dos formas: puede

provenir de una fuente externa independiente de CC en cuyo caso el generador se clasifica

como generador con excitacin independiente, o bien puede provenir de la propia salida

del generador en cuyo caso se denomina generador con autoexcitacin.

Suponga que el campo en derivacin se excita por medio de una corriente directa.Establecindose as un flujo magntico en el generador. Si se aplica un esfuerzo mecnico al

eje, el rotor (o mas correctamente, la armadura) girara y las bobinas de la armadura cortaran

el flujo magntico inducindose en ellas una tensin. Esta tensin es de CA y para obtener la

CC del generador se deber utilizar un rectificador. Con este fin se utiliza el conmutador y las

escobillas.

La tensin inducida en las bobinas (y por lo tanto, la tensin de CC en las escobillas) depende

exclusivamente de dos cosas, la velocidad de rotacin y la intensidad del campo magntico. Si

la velocidad se duplica la tensin se duplicar tambin. Si la intensidad del campo se

incrementa en un 20 %, la tensin se incrementa en la misma proporcin.

Aunque una excitacin independiente requiere una fuente de alimentacin de CC tambinindependiente, es util en los casos en que elgenerador deba responder rapidamente y con

precisin a una fuente de control externo o bien cuando la tensin de salida deba variar en un

rango amplio.

Si no se tiene una carga elctrica conectada al generador no fluir corriente, solo habr

tensin en la salida, en cambio, si se conecta una resistencia de carga a la salida, la corriente

fluye y el generador comenzar a proporcionar potencia elctrica a la carga.


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Entonces la maquina que impulsa el generador debe proporcionar

una potencia mecnica adicional, debido a ello con frecuencia se observa un incremento en el

ruido y la vibracin de motor y del generador junto con una cada en la velocidad.

PARTES Y EQUIPO REQUERIDO

Fuente de alimentacin FA-5002

Instrumentos de medicin MI-5015

Ampermetros de CA MI-5014

Generador/Motor de CC ME-5003

Generador/Motor Sincrono ME-5010

Resistencias MC-5020

Cables de conexin WIR-5029

Banda BD-5030

PROCEDIMIENTOS

CARACTERSTICAS EN VACIO

Como se requiere una velocidad de funcionamiento, se usar el motor sincrono para impulsarmecnicamente al generador de CC. Conecta el circuito que se ilustra en la figura 10-1, utilizando lafuente de alimentacin, medicin de CA y motor sincrono.

No aplique potencia por ahora.

Las terminales A, B y C de la fuente de alimentacin proporcionan la potencia trifsica fija a los tresdevanados del estator, las terminales (+) y (-) de la fuente de alimentacin proporcionan la potencia fijade CC para el devanado del rotor. Ajuste la perilla de control del reostato a la posicin apropiada parauna excitacin normal.

Conecte el circuito que aparece en la figura 10-2. Generador/Motor y de medicin de CC.

Conecte el campo en derivacin del generador, terminales (5) y (6) a la salida variable de CC de lafuente de alimentacin. Terminales (+) y (-) en tanto que el medidor de 500 mA, se conecta en serie conel cable positivo.

Conecte el medidor de 200 VCC a la salida del generador (terminales 1 y 2 de la armadura)

Acople el motor sincrono y el generador de CC por medio de la banda.

Cerciorese de que las escobillas estn en la posicin neutra.

Pidale al instructor o al maestro que revise su circuito. Conecte la fuente de alimentacin. El motor


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Haga variar la intensidad de corriente de campo en derivacin IF, haciendo girar la perilla de controlde tensin de la fuente de alimentacin. Observe el efecto en la salida del generador (Tensin dearmadura VA segn lo indica el medidor de 200 VCC).

Mida y anote en la tabla 10-1 la tensin de armadura VA para cada una de las intensidades decorrientes de campo que aparecen en ella.

Reduzca a cero la tensin y desconecte la fuente de alimentacin.

Puede explicar porque se tiene una tensin de armadura a pesar de que la intensidad de corriente decampo sea cero?

IF (miliamperes) VA (voltios)

0 14.3

50 76.2

100 113.7

150 93.9

200 124.3

250 105.4

300 122.3

350 111

400 124.5

Invierta la polaridad del campo en derivacin intercambiando los cables a las terminales 5 y 6del generador de CC

Conecte la fuente de alimentacin y ajuste la intensidad de corriente de campo IF a 300 mA CC

Se invirti la tensin de armadura?

Si

Reduzca a cero la tensin y desconecte la fuente de alimentacin Intercambie los cables de medidor de 200 VCC

Conecte la fuente de alimentacin y ajuste la intensidad de corriente de campo IF a 300 mA CC

Mida y anote la tensin de armadura

VA = 90.8VCC


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Tiene aproximadamente el mismo valor la tensin de armadura y el que se obtuvo en elprocedimiento (4) (a una IF a 300 mA CC) excepto que sus polaridades son inversas?

No

Reduzca a cero la tensin y desconecte la fuente de alimentacin

Invierta la rotacin del motor propulsor intercambiando dos de las conexiones del estator (terminales1, 2 o 3) que van al motor sincrono

Conecte la fuente de alimentacin y ajuste la intensidad de corriente de campo a 300 mA CC

Se invirti la polaridad de la tensin de armadura?

Arrojo un voltaje de 53.1 volts , se redujo el voltaje

Reduzca a cero la tensin y desconecte la fuente de alimentacin

Intercambie los cables del medidor de 200 VCC

Conecte la fuente de alimentacin y ajuste la intensidad de corriente de campo IF a 300 mA CC Mida y anote la tensin de armadura

VA = 53.5VCC

Tienen aproximadamente el mismo valor la tensin de armadura y el del procedimiento (4) (a una IFde 300 mA CC) excepto que sus polaridades son inversas? Si

Reduzca la tensin a cero y desconecte la fuente de alimentacin.

CARACTERSTICAS DE CARGA

Conecte el circuito que se ilustra en la figura 10-3 utilizando la resistencia. Coloque los interruptores

de resistencia de tal modo que la resistencia total de carga sea 120 ohmios (consulte la tabla 1 queaparece al principio del manual)

Conecte la fuente de alimentacin. El motor sincrono debe comenzar a girar.

Ajuste la corriente de campo de derivacin IF hasta que el generador proporcione una tensin desalida de 120 VCC. El ampermetro IA debe indicar 1 amperio CC

Anote la intensidad de corriente del campo en derivacin IF

IF = mA

Esta en la IF nominal a la potencia nominal de salida (120 V * 1 A = 120 W) del generador de

CC.

Ajuste la resistencia de carga tantas veces como se requieran para obtener cada uno de los valores queaparecen en la tabla 10-2, en tanto que mantenga el valor nominal IF que encontr en el procedimiento(10)

Mida y anote VA e IA para cada uno de los valores de resistencia indicados en la tabla.

Nota: aunque el valor nominal de la intensidad de corriente de salida del generador es 1 ACD

puede cargarse hasta 1.5 ACC (50% de sobrecarga) sin daarlo.


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RL

(Ohmios)

IA

(amperios)

VA

(voltios)

POTENCIA

(vatios)

" 120

660 0.18 116.9 21.04

330 0.56 113.8 63.728

264 0.44 112.2 49.368

165 0.68 107.8 73.304

120 0.91 103.3 94.003

101.53 1.05 100.5 105.525

82.5 1.24 96.2 119.288

73.3 1.35 93.5 126.225

TABLA 10-2

Con la resistencia de carga ajustada a una intensidad de corriente de salida 1 A de 1.5 A, conecte ydesconecte la intensidad de corriente de campo IF mediante el cable de conexin de la terminal 6 delgenerador de CC.

Nota que el motor propulsor funciona con mayor dificultad cuando el generador entrega potencia a lacarga? S

reduzca a cero la tensin y desconecte la fuente de alimentacin

calcule y anote la potencia para cada uno de los valores indicados en la tabla 10-2.

Conecte en cortocircuito total la armadura (Terminales 1 y 2)

Verifique la posicin de la perilla del control de tensin en la fuente de alimentacin. Debe ser tal quese obtenga una intensidad de corriente de campo igual a cero.

Conecte la fuente de alimentacin

Incremente gradualmente la intensidad de corriente de campo IF hasta que el motor se pare.Advertencia no deje el motor en esta condicin durante mas de dos segundos

Cul es el valor de la intensidad de corriente dfe campo en derivacin IF que se requiere para pararel motor?

IF = mA

Desconecte la fuente de alimentacin.


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Nota: con un corto circuito en la armadura, la corriente en este aumenta mucho, lo cual

produce un efecto de frenado tan fuerte que se parara el motor.

PRUEBA

Indique dos formas en que se puede cambiar la polaridad de salida de un generador de CC en

derivacin. Si un generador de CC suministra 180 W a una craga. Cul es el valor mnimo de los HP necesarios

para impulsar este generador (suponiendo una eficiencia del 100%)?

En la grafica de la figura 10-4 dibuje la curva caracterstica de VA en funcin de IF del generador deCC en derivacin. Utilice los datos de la tabla 10-1 observe que la caracterstica se dobla al aumentarla intensidad de corriente de campo Puede explicar porque sucede esto?

Fig. 10-4

En la figura 10-5 trace la grafica de la caracterstica de carga VA en funcin de IA use los datosobtenidos en la tabla 10-2

Fig 10-5

EL GENERADOR EN DERIVACIN DE CC CON AUTOEXCITACIN

Experimento 11

OBJETIVOS

Estudiar las propiedades del generador de CD en derivacin con autoexcitacin en condiciones devaco y plena carga.

Aprender como se conecta el generador autoexcitable.

Obtener la curva de tensin de armadura en funcin de la intensidad de corriente de armadura del

generador.

RESUMEN TEORICO

El generador con excitacin independiente tiene muchas aplicaciones, sin embargo posee la

desventaja de que se requiere una fuente de alimentacin independiente de corriente directa,

para excitar el campo en derivacin esto es costoso y en ocasiones inconveniente, por lo que

el generador de CD autoexcitable es a menudo mas apropiado.

En un generador con autoexcitacin, el devanado de campo se conecta a la salida del

generador, se le puede conectar directamente a la salida, en serie con esta o bien, usando

una combinacin de ambas conexiones. La forma en que el campo se conecte (derivacin

serie, compuesta) determina muchas de las caractersticas del generador.

Todos los generadores antes citados tienen la misma construccin, la autoexcitacin es

posible debido al magnetismo remanente de las partes de los polos del estator. Cuando gira la

armadura se induce una pequea tensin en sus devanados, cuando el devanado de campo

se conecta en paralelo( en derivacin) con la armadura, se tendr el flujo de una pequea

intensidad de corriente de campo. Si esta pequea intensidad de corriente de campo fluye en

sentido adecuado, el magnetismo remanente se refuerza, lo cual aumenta mas todava una

tensin de armadura y por lo tanto, se produce un rpido aumento de tensin.


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Si la intensidad de corriente de campo no fluye en el sentido adecuado, el magnetismo

remanente se reduce y no se generar tensin, en este caso, la situacin se corrige

intercambiando simplemente las terminales del campo en derivacin.









Banda BD-5030

PROCEDIMIENTOS

El motor sincrono es el adecuado para impulsar el generador de CD debido a su velocidad constantede operacin, conecte el circuito que aparece en la figura 11-1 usando la fuente de alimentacin,medicin de CD y motor sincrono. No aplique potencia por ahora.

Las terminales A, B y C de la fuente de alimentacin proporcionan la potencia trifsica fija para losdevanados del estator. Las terminales (+) y (-) de la fuente de alimentacin producen la potencia fija deCD para el devanado del rotor.

Ajuste la perilla de control del reostato a su posicin correcta para una excitacin normal.

conecte el circuito de la figura 11-2 usando el generador/motor de CD. Medicin de CD y resistencia.

Acople el motor sincrono y el generador de CD por medio de la banda.

Haga girar la perilla de control del reostato de campo del generador de CD en el sentido de lasmanecillas del reloj hasta la posicin correcta para obtener una resistencia minima.

Asegurese de que las escobillas estn en la posicin neutra.

Coloque los interruptores de resistencia para obtener la condicin de vacio (todos los interruptoresabiertos)


Observe si la tensin VA se incrementa.

Si no, desconecte la fuente de alimentacin e intercambie los cables del campo en derivacin, en lasterminales 5 y 6.


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Mida la tensin de armadura con el circuito abierto.

VA = VCD.

Haga girar el reostato de campo y observe que pasa con la tensin de armadura VA.

Varia? Explique porque:

Coloque los interruptores de resistencia, en tal forma que la resistencia total de carga sea de 120ohmios, ajuste el reostato de campo hasta que el generador de una tensin de salida de 120 VCD. Elampermetro IA debe indicar 1 ACD.

Este es el ajuste correcto del control del reostato de campo para la potencia nominal de salida (120 x 1A = 120 W) del generador de CD. No toque el control del reostato de campo durante el resto delexperimento.

Ajuste la resistencia de carga las veces que se requieran para obtener cada uno de los valores anotadosen la tabla 11-1

Mida y anote VA e IA para cada valor de resistencia que aparece en la tabla.

Nota: aunque el valor nominal de la intensidad de corriente de salida del generador es 1 ACD

se puede cargar hasta 1.5 ACD (50% de sobrecarga) sin daarlo.


c) Calcule y anote la potencia correspondiente a cada resistencia indicada en la tabla 11-1

Invierta la rotacin del motor propulsor intercambiando dos de los tres cables de conexin del estator(terminales A, B o C) que van al motor sincrono.

Elimine la carga del generador abriendo todos los interruptores de resistencia

Conecte la fuente de alimentacin.

Aumento la tensin del generador? Explique porque

desconecte la fuente de alimentacin.

R+

(Ohmios)

IA

(amperios)

EA

(voltios)

POTENCIA

(vatios)

" 127

660 0.19 123.2 23.408

330 0.37 118.6 43.882

188.57 0.62 111.7 69.254

146.66 0.78 107.5 83.85


15/17

120 0.91 103.4 94.094

101.53 1.04 99.6 103.98

82.5 1.21 94 113.74

73.3 1.31 90.6 118.686

TABLA 11-1

Dibuje la curva de regulacin de tensin VA en funcin de IA. En la grafica que aparece en la

figura 11-3.

EL GENERADOR COMPUESTO DE CD

Experimento 12

OBJETIVOS

Estudiar las propiedades de los generadores compuestos de CD en condiciones de vacio y plena carga.

Aprender como se conectan los generadores compuesto y diferencial compuesto.

Obtener las curvas de tensin de armadura en funcin de la intensidad de corriente de armadura, enambos tipos degeneradores.

RESUMEN TEORICO.

Los generadores en derivacin autoexcitables tienen la desventaja de que las variaciones en

su intensidad de corriente de carga, al pasar de la condicin de vaco a la plena carga,

tambin hacen variar su tensin de salida. El elevado valor de su regulacin de tensin se

debe a tres factores:

La intensidad del campo magntico disminuye al caer la tensin de armadura, lo que reduce mastodava la intensidad de dicho campo y esto, a su vez reduce tensin de armadura, etc.

La cada de tensin en la armadura (cada R I2 en la armadura) al pasar de vaci a plena carga.

La velocidad de operacin del motor propulsor puede disminuir con la carga. (esto se refiere enparticular a las mquinas de combustin interna en los motores de induccin)

Los dos devanados de campo (en derivacin y en serie) de los generadores compuestos, se

conectan de tal manera que sus campos magnticos se refuerzan entre si. As pues, cuando

aumenta la corriente de carga, disminuye la intensidad de corriente que pasa por el devanado

de campo en derivacin y por lo tanto se reduce la intensidad de campo magntico. Noobstante, si se hace pasar por el devanado del campo serie la intensidad de corriente de carga

que tenga el mismo incremento, entonces aumentar la intensidad del campo magntico. Si se

tiene el numero apropiado de vueltas en el devanado serie, el incremento obtenido en la

intensidad magntica compensar la reduccin producida por el devanado en derivacin, la

intensidad del campo magntico resultante permanecer casi invariable y se tendr un cambio

muy pequeo en la tensin de salida cuando la carga varia a plena carga.



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Banda BD-5030

Fig. 12-1

PROCEDIMIENTOS

Se usara el motor sincrono para impulsar mecnicamente al generador de CD debido a su velocidadconstante de funcionamiento. Conecte el circuito ilustrado en la figura 12-1, utilizando la fuente dealimentacin, medicin de CA y motor sincrono.

Las terminales A, B y C de la fuente de alimentacin proporcionan la potencia trifsica fija para lostres devanados del estator. Las terminales (+) y (-) de la fuente de alimentacin proporcionan la potenciafija en CD para el devanado del rotor. Ajuste la perilla de control del reostato a la posicin apropiada

para una excitacin normal.

Conecte el circuito de la figura 12-2, utilizando el generador/motor de CD, medicin de CD yresistencias.

Acople el motor sincrono y el motor de CD por medio de la banda.

Haga girar la perilla de control del reostato de campo del generador de CD en el sentido de lasmanecillas del reloj, hasta la posicin correcta para obtener una resistencia mnima.

Cercirese de que las escobillas estn en la posicin neutra.

Coloque los interruptores de resistencia en la condicin de vaci


Observe si aumenta la tensin VA No

Si no es as, desconecte la fuente de energa e intercambie dos de los tres cables de conexin delestator que van al motor sincrono.

Mida la tensin de armadura de circuito abierto.

VA = 55.6VCD


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Haga variar el reostato de campo y observe la tensin de armadura Varia? Explique por que:

Ajuste el reostato de campo a una tensin de salida VA de 120 VCD para condicin de vaci.

No toque la perilla de control de reostato de campo en lo que queda de este experiemento.

Ajuste la resistencia de carga las veces que se requieran para obtener cada uno de los valores

que aparecen en la tabla 12-1

Mida y anote VA e IA correspondientes a cada valor de resistencia indicado en la tabla.


R+

(Ohmios)

IA

(amperios)

EA

(voltios)

POTENCIA

(vatios)

" 0 128.1 0

660 0.21 122.6 25.74

330 0.38 116.6 44.3

264 0.47 113.7 53.43

165 0.69 105.1 72.51

120 0.87 96.7 84.129

101.530.97

90.9

88.173

82.5 1.07 81.3 86.991

73.3 1.10 74.2 81.62

TABLA 12-1

motor cc por excitacion independiente

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