motores de cd_uaslp_1 [modo de compatibilidad]

7/31/2019 MOTORES de CD_UASLP_1 [Modo de Compatibilidad]

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MOTORES DE CD

INTRODUCCIN A LOS MOTORES DE CD

Los motores de CD son mquinas utilizadas

,

es decir, fsicamente es la misma mquina y

nicamente difieren en la forma de convertir la

potencia.

estudiados los motores de CD se debe a la gran

cantidad de a licaciones ue stos tienen, or

ejemplo: automviles, aparatos electrnicos,

aeronutica, robots, etc.


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MOTORES DE CD

comparados por sus regulaciones de velocidad. La

de un motor est definida como:


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MOTORES DE CD

Motor de CD con excitacin inde endiente

(separada).

.

Motor de CD de imanes permanentes.

Motor de CD serie.

Motor de CD com uesto.


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MOTORES DE CD

EL CIRCUITO E UIVALENTE DE UN MOTOR DE CD

El circuito equivalente de un motor de CD se

.

Figura 9-2. (a) Circuito equivalente de un motor de CD.(a)


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MOTORES DE CD

Fi ura 9-2. Circuito e uivalente sim lificado eliminando

(b)

la cada de voltaje a travs de las escobillas y

combinando Radj con la resistencia de campo


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MOTORES DE CD

El voltaje interno generado en esta mquina

esta dado por:

y el torque inducido desarrollado por la mquina

est definido por:


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MOTORES DE CD

Las dos ecuaciones anteriores ms lai v i

circuito de armadura y la curva de magnetizacin

de la m uina son las herramientas necesarias ara

analizar el comportamiento y desempeo de un

motor de CD. ! ! !


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MOTORES DE CD

LA CURVA DE MAGNETIZACION DE UNAMAQUINA DE CD

Como se mencion anteriormente, el voltajeinterno generado EA de un motor o generador de

CD est dado por:


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MOTORES DE CD

La corriente de campo en una mquina de CDproduce una fuerza magnetomotriz de campo dada

por . Esta fuerza magnetomotriz produce un

flujo en la mquina de acuerdo con su curva demagnet zac n a a en a gura - . uesto que a

corriente de campo es directamente proporcional al

,magnetizacin como una grfica de EA versus

o

la Figura 9-4).


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Figura 9-3. Curva de magnetizacin de un materialferromagntico ( versus ).


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- .expresada como una grfica de E

Aversus I

F, para una

velocidad o fija.


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MOTORES DE CD CON EXCITACIN SEPARADA

(INDEPENDIENTE) Y SHUNT

El circuito equivalente de un motor de CD conexc tac n separa a se muestra en a gura - a .

Figura 9-5 (a). Circuito equivalente de un motor de CD conexcitacin separada


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MOTORES DE CD

El circuito equivalente de un motor de CD shunt (en

derivacin) se muestra en la Figura 9-5 (b).

Figura 9-5 (b). Circuito equivalente de un motor de CD shunt(en derivacin)


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DE CD SHUNT

Una caracterstica terminal de una

mquina es una grfica de las cantidades de salidade la mquina versus cada una con la otra. Para un

motor, las cantidades de salida son el torque en la

flecha y la velocidad, por lo tanto, lascaractersticas terminal de un motor es una grfica

e su orque e sa a versus a ve oc a .


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MOTORES DE CD

ind A, A

expresada como

Sustituyendo esta corriente en la ecuacin del voltaje

term na T, se t ene


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MOTORES DE CD

Finalmente, despejando la velocidad del motor

resulta en

pendiente negativa y es justo la caracterstica

terminal del motor shunt de CD tal como se muestra

en la Figura 9-6 (a).


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MOTORES DE CD

a b

Figura 9-6. (a) Caracterstica torque-velocidad de un motorshunt o con excitacin separada con devanados de

.(b) Comparacin de la caracterstica torque-velocidad delmotor con y sin reaccin de armadura presente.


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EJEMPLO 9-1. n motor s unt e 50- p, 250 , 1200

rev/min con devanados de compensacin tiene una

u uy ,

devanados de compensacin e interpolos) de 0.06 .

adj F

de 50 , el cual produce una velocidad en vaco (sin

E l l

en los devanados de campo shunt (vase la Figura 9-7).

corriente de entrada es de 100 A.


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(b) Encuentre la velocidad de este motor cuando su corriente

de entrada es de 200 A.

(c) Encuentre la velocidad de este motor cuando su corriente

de entrada es de 300 A.

Figura 9-7. Motor Shunt.


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El flujo y el voltaje interno generado EA de una

magnetomotriz. Por lo tanto, cualquier cambio en la

fuerza magnetomotriz en una mquina tendr un efecto

no lineal en el voltaje interno generado de la mquina.

Puesto que el cambio en EA no puede ser calculado

analticamente, la curva de magnetizacin de lamquina deber utilizarse para determinar su EA de

dada.


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magnetomotriz en la mquina son su corriente de campo

, .

Dado que la curva de magnetizacin es una grfica

eA

versusF

para una ve oc a o, e e ec o e

cambio en la corriente de campo de la mquina puede ser

.

Si una mquina tiene reaccin de armadura, su

u o se re uc r con ca a ncremento en a carga. a

fuerza magnetomotriz total en un motor shunt de CD es la


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uerza magnetomotr z e c rcu to e campo menos a

fuerza magnetomotriz debido a la reaccin de

u :

Dado que las curvas de magnetizacin son

expresadas como grficas de EA versus corriente de

campo, es costumbre definir una corriente decampo equivalenteque producir el mismo voltaje de

salida como la combinacin de todas las fuerzas

magnetomotrices en la mquina.


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A

localizacin de la corriente de campo equivalenteen la

equivalente de un motor shunt de CD est dada por

Otro efecto que debe ser considerado cuando se

interno generado de una mquina de CD.


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de CD est determinada para una velocidad en

,

mquina. Cmo pueden ser determinados los efectos

de una corriente de cam o dada si el motor est

funcionando a otra velocidad diferente a la nominal?

mquina de CD cuando la velocidad se expresa en


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P r n rri n d m d d l fl

magntico en la mquina se considera constantefi o , or lo tanto, el volta e interno enerado est

relacionado por la velocidad como

donde EA0y n0 representan los valores de referencia

del voltaje y la velocidad, respectivamente.


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EJEMPLO 9-2. Un motor shunt de CD de 50-h 250 V

1200 rev/min sin devanados de compensacin tiene unatiene una resistencia de armadura (incluyendo los

carbones e interpolos) de 0.06 . Su circuito de campo

tiene una resistencia total Radj

+ RF

de 50 , el cual

rev/min. Existen 1200 vueltas por polo en los devanados

de cam o shunt la reaccin de armadura roduce una

fuerza magnetomotriz desmagnetizante de 840 A-

vueltas en una corriente de carga de 200 A. La curva de

magnetizacin de esta mquina se muestra en la Figura

9-9.


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(a) Encuentre la velocidad de este motor cuando su

.

(b) Este motor es esencialmente idntico al delEjemplo 9-1 excepto por la ausencia de los

devanados de compensacin. Cmo es su

ve oc a compara a con aque a e e emp oanterior para una corriente de carga de 200 A?


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Figura 9-9. Curva de magnetizacin tpica de un motor de CDde 250 V, tomada a una velocidad de 1200 rev/min.


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SHUNT DE CD

Existen dos mtodos para el control de

menos comn que el otro. Dichos mtodos son:

Fpor lo tanto el flujo de campo)

Por el ajuste del voltaje en terminales aplicado a

la armadura


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(a) (b)

-velocidad en las caractersticas de torque-velocidad del motor shunt:

(a) Sobre el rango normal de operacin del motor; (b)


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Figura 9-14. El efecto del voltaje de armadura en el control

-

un motor shunt de CD.


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El mtodo menos utilizado es:

Insertando una resistencia en serie con el circuitode armadura.

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