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CONTROL DE MOTORES ELECTRICOS. Ing. Heber J. Martinez Sandoval Ingeniero Electrónico Email: [email protected] Cel. (044) 871-127-01-90

Evaluación. 00 80 86 96

4

-

79 85 95 100

NA SA DE AU

No Acreditado ( NA) Satisfactorio (80) Destacado (90) Autónomo (100)

Unidades Temáticas 4 Exámenes

Derechos: Derechos: Remedial: 2 Unidades Pasadas

Extra: 3 Unidades Pasadas

Evaluación por Unidad. Examen

40 % ( Max. 2 Faltas )

Prácticas

40 % ( Min. 80% P )

Reportes en formato (Portada, Titulo, Objetivo, Teoría, Descripción, Dibujos, Conclusiones, etc.) ( No a mano) (FINAL DE CUATRIMESTRE)

Asistencia

10 % (Justificar Faltas)

Tareas y/o Trabajos 10 % Formato Entrega ( No a mano) (FINAL DE CUATRIMESTRE)

Total Calificación: 100 %

U1. Sistemas de alimentación eléctrica. 1.1 ¿Qué es una fuente de voltaje de DC? Es un dispositivo electrónico capaz de generar una diferencia de potencial entre sus terminales (un voltaje) para generar una corriente eléctrica. Son dispositivos que nos proveen el voltaje necesario para que los circuitos electrónicos funcionen, sin una fuente de voltaje, los circuitos simplemente no encenderían. Ejemplos de fuentes de voltaje Pila, Celda solar, Maquina de combustión, Batería, Generador, Etc.

Ejemplos: Pilas Redondas: Relojes, Calculadoras y controles remoto. Pila AAA: Lámparas, Controles, Juguetes, radios, etc. Pila de 9V: Juguetes, Detectores de metal, Multímetros, Micrófonos.

Símbolo para una pila. Tal y como los LED’s y las resistencias tienen su símbolo, las pilas no son la excepción, a continuación se muestran algunos símbolos representativos de las pilas.

Otras fuentes de voltaje Aparte de las pilas existen otras fuentes de voltaje, una también muy común es la de un eliminador de voltaje, el cual puede ser variable o fijo. Regulador Fijo: Es un dispositivo en el cual el voltaje de salida no varía. (Laptop, TV, PC’s). Regulador Variable: Es un dispositivo en el cual podemos varia (incrementar o decremento) el voltaje de salida. Eliminador universal, Inverter, Fuentes Tectronics, Licuadoras, Ventiladores, Motores, ETC.

Otros símbolos representativos de las fuentes de voltaje son las siguientes.

Tarea 1: Consultar Simbología Eléctrica – Electrónica. (Eléctrica de Potencia norma ANSI y DIN).

FUENTES. 1. Fuentes Ideales Fuentes independientes Son aquellas cuyas características no dependen de ninguna otra variable de red, aunque pueden variar con el tiempo. Fuente de tensión o voltaje Es aquella en la que el valor de su voltaje es independiente del valor o dirección de la corriente que lo atraviesa.

Fuente de corriente Son aquellas en las que el valor y la dirección de la corriente que circula a través de ella son independientes del valor y polaridad del voltaje en sus terminales.

Fuentes dependientes o controladas Son aquellas cuyo valor de salida es proporcional al voltaje o corriente en otra parte del circuito. La tensión o corriente de la que dependen se llama VARIABLE DE CONTROL. La constante de proporcionalidad se denomina GANANCIA. Existen cuatro tipos: Fuente de voltaje controlada por voltaje (FVCV)

Fuente de voltaje controlada por corriente (FVCC)

Fuente de corriente controlada por voltaje (FCCV)

Fuente de corriente controlada por corriente (FCCC)

2. Fuentes No Ideales Las fuentes no ideales incluyen disipación interna, van a tener una resistencia de pérdidas

Fuente no ideal de voltaje: fuente de voltaje ideal con una resistencia en serie.

Fuente no ideal de corriente: fuente de corriente ideal con una resistencia (conductancia) en paralelo.

Practica # 1. Fuentes de DC Rectificado de media onda.

Rectificado de media onda con filtro.

Rectificado de onda completa.

Rectificado de onda completa con filtro.

Practica # 1. Material:         

1 Transformador de 120 vca – 24 vca. 4 Diodos Rectificadores 1N4004. 1 Resistencia de 1 K 1 Capacitor de 1000 uF a 63 V 1Clavija Monofásica 1 Protoboard Varios Cables de conexión 1 Osciloscopio y sus puntas 1 Multímetro

Puntos a Evaluar.

VR, VC, IR, IC, GRAFICAS REPRESENTATIVAS

¿Qué es una fuente de voltaje de AC? Un circuito de CA se compone de elementos de circuito de un generador que brinda la corriente alterna. El principio básico del generador de CA es una consecuencia directa de la ley de inducción de Faraday. Cuando una bobina se hace girar en un campo magnético a frecuencia angular constante w, un voltaje sinusoidal (FEM) se induce en la bobina, este voltaje instantáneo es: V= Vmax*(Sen w*t) . Corriente Alterna Alterna.. La característica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos por segundo o Hertz posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un constante cambio de polaridad, la corriente siempre fluirá del polo negativo al positivo, tal como ocurre en las fuentes de FEM que suministran corriente directa.

Generador de Corriente Alterna.

Voltaje RMS. Un valor en RMS de una corriente es el valor, que produce la misma disipación de calor que una corriente continua de la misma magnitud. En otras palabras: El valor RMS es el valor del voltaje o corriente en C.A. que produce el mismo efecto de disipación de calor que su equivalente de voltaje o corriente directa. VRMS = VPICO x 0.707

Voltaje Pico. El valor de pico de una tensión variable con el tiempo, es el máximo que alcanza por encima de cero. Si la tensión es alterna, y por lo tanto tiene una parte de ciclo positiva y otra negativa, se utiliza el valor de tensión pico a pico, que equivale al valor de pico positivo, más el valor de pico negativo, que no tienen por qué ser iguales si la forma de onda no es simétrica, respecto del valor cero. El valor eficaz depende de la forma de onda, y no tiene nada que ver con la lectura de tiempo en el eje horizontal de un osciloscopio. VPICO = VRMS / 0.707

Voltaje PICO - PICO. El voltaje pico a pico no es otra cosa que la suma de las dos amplitudes máximas de la corriente alterna, la del sentido directo y la del inverso. Debido a que el voltaje de pico tiene una duración muy breve, no tiene la potencia suficiente para la mayoría de aplicaciones. Hablamos entonces de un nivel de amplitud promedio, en otras palabras voltios RMS, los que equivalen a la amplitud que debería tener una corriente eléctrica continua para realizar un mismo trabajo de tipo resistivo, no inductivo y no capacitivo, tal como calentar una resistencia de un horno o bien para iluminar una bombilla.

Voltaje PICO - PICO. Voltaje Promedio en corriente alterna es el promedio aritmetrico de todos los instantes de tension medidos en un cierto tiempo. En el Periodo Completo de una sinusiode : el valor medio = 0 porque el semiperiodo positivo se anula con el semiperiodo negativo. En cambio en un semiperiodo el: Vm = (2*Vmax) / PI, Siendo Vmax el valor máximo de tensión en el semiperiodo. Vmax = VRMS * (raíz cuadrada de 2)

Practica # 2. Fuentes de AC

Practica # 2. Material:  Cable de línea con clavija  Interruptor un polo dos tiros  Fusible 250 v. 2A tipo americano  Porta fusible AMP F1  Transformador de 110 vca a 12 volts vca de 3A  Potenciómetro de alambre 2 Kohms  Diodos rectificadores 3 A (D1 – D4) IN 5401 ó IN 501  C1 - Condensador electrolítico 4700 mF 16 v (C1)  Condensador electrolítico 100 mF 25 v  Diodo emisor de luz LED  R1 - Resistencia 220 ohms ½ W (rojo, rojo, cafe)  R2 - Resistencia 330 ohms ½ W (naranja, naranja, café).  Circuito integrado LM 317 K  Disipador de aluminio

Puntos a Evaluar. Probar Fuente con carga Externa

1.2 Sistemas Monofásicos, Bifásicos y Trifásicos Sistema Monofásico. En ingeniería eléctrica, un sistema monofásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por una única corriente alterna o fase y por lo tanto todo el voltaje varía de la misma forma. La distribución monofásica de la electricidad se suele usar cuando las cargas son principalmente de iluminación y de calefacción, y para pequeños motores eléctricos. Un suministro monofásico conectado a un motor eléctrico de corriente alterna no producirá un campo magnético giratorio, por lo que los motores monofásicos necesitan circuitos adicionales para su arranque, y son poco usuales para potencias por encima de los 10 kW. El voltaje y la frecuencia de esta corriente dependen del país o región, siendo 230 y 115 voltios los valores más extendidos para el voltaje y 50 o 60 Hercios para la frecuencia.

Gráfica Monofásica

Sistema Bifásico. En ingeniería eléctrica un sistema bifásico es un sistema de producción y distribución de energía eléctrica basado en dos tensiones eléctricas alternas desfasadas en su frecuencia 90º. En un generador bifásico, el sistema está equilibrado y simétrico cuando la suma vectorial de las tensiones es nula (punto neutro)¿ que ocurre cuando las tensiones son iguales y perfectamente desfasadas 90º?

Gráfica Bifásica

Sistema Trifásico. En ingeniería eléctrica un sistema trifásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, valor eficaz) que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fases. Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y están desfasados simétricamente.

Gráfica Trifásica

Conexión Delta Características de la conexión Delta Características  A los voltajes medidos entre dos líneas cualesquiera se les conoce como voltajes de línea.  El voltaje de línea es también el voltaje de fase; porque todo el voltaje de línea se aplica a cada carga.  Cuando se desconecta alguna de las fases se afecta a dos cargas; dos de los voltajes se reducen a la mitad. La corriente que demanda cada carga es menor a la corriente de línea.  Las cargas conectadas en delta reciben mayor voltaje que las cargas conectadas en estrella.

Conexión Estrella Características de la conexión Estrella Características  En el punto de unión de las tres líneas los, voltajes se anulan, produciendo un potencial de cero voltios; a este punto se le conoce como punto neutro.  A los voltajes medidos entre dos líneas cualesquiera se les conoce como voltajes de línea.  A los voltajes medidos entre una línea cualesquiera y el neutro se le conoce como voltajes de fase o voltaje en la carga.  Cuando se desconecta alguna de las fases, solamente se afecta a la carga que esa línea esta alimentando.  La corriente que demanda la línea, es también la corriente que consume la carga.

Circuito Delta - Estrella La conexión delta-estrella, de las más empleadas, se utiliza en los sistemas de potencia para elevar voltajes de generación o de transmisión, en los sistemas de distribución (a 4 hilos) para alimentación de fuerza y alumbrado.

Circuito Estrella - Delta Esta conexión se usa con frecuencia para alimentar cargas trifásicas grandes de un sistema trifásico de alimentación conectado en estrella. Tiene la limitante de que para alimentar cargas monofásicas y trifásicas en forma simultánea, no dispone del neutro. Por otra parte, tiene la ventaja relativa de que la impedancia de los tres transformadores no necesita ser la misma en esta conexión.

Practica # 3. Conexión Eléctrica Circuito Residencial (L N PE)

Practica # 3. Material:  Cable de línea con clavija  Cable calibre 16 AWG  Fusible 30 Amp para desconectador.  3 Socket para foco de 110 Vca.  2 Contactos Dúplex de 110 VCA.  1 Zumbador  3 Interruptores ON – OFF un polo un tiro.  2 Interruptores tipo escalera.  Tablero de conexiones

Puntos a Evaluar. Funcionalidad del circuito eléctrico, focos y contactos eléctricos en tablero.

1.3 Conexiones Eléctricas. Un empalme o amarre eléctrico es la unión de 2 o más cables de una instalación eléctrica, dentro de un aparato ó equipo electrónico. Aunque por rapidez y seguridad hoy en día es más normal unir cables mediante fichas de empalme y similares, los electricistas realizan empalmes habitualmente. La realización de empalmes es un tema importante en la formación de los electricistas (y electrónicos) ya que un empalme inadecuado o mal realizado puede hacer mal contacto y hacer fallar la instalación. Si la corriente es alta y el empalme está flojo se calentará. El chisporroteo o el calor producido por un mal empalme es una causa común a muchos incendios en edificios. Antes de trabajar en la instalación eléctrica de un edificio o de un equipo eléctrico/electrónico se debe tener la formación técnica necesaria.

Tipos de Empalmes

Practica # 4. Empalmes Eléctricos

Realizar los 11 tipos de empalmes.

Material:  Cable calibre 16, 14, 12 ó 10 AWG  Pinzas Eléctricas  Pinzas Desforradoras de cable.

Puntos a Evaluar. Tipos de amarres y Sujeción.

U2. Máquinas de inducción y de corriente directa. 2.1 ¿Qué es un Transformador? Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromagnética. Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado, fabricado bien sea de hierro dulce o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético.

Símbolo de un transformador

Tipos de Trasformadores Trasformador de Potencia Descripción: Se utilizan para substransmisión y transmisión de energía eléctrica en alta y media tensión. Son de aplicación en subestaciones transformadoras, centrales de generación y en grandes usuarios. Características Generales: Se construyen en potencias normalizadas desde 1.25 hasta 20 MVA, en tensiones de 13.2, 33, 66 y 132 kV. y frecuencias de 50 y 60 Hz.

Trasformador de Distribución Descripción: Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Características Generales: Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Se construyen en otras tensiones primarias según especificaciones particulares del cliente. Se proveen en frecuencias de 50-60 Hz. La variación de tensión, se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga.

Trasformadores Secos encapsulados de Resina Descripción: Se utilizan en interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, en lugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilización de transformadores refrigerados en aceite. Son de aplicación en grandes edificios, hospitales, industrias, minería, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Características Generales: Su principal característica es que son refrigerados en aire con aislación clase F, utilizándose resina epoxi como medio de protección de los arrollamientos, siendo innecesario cualquier mantenimiento posterior a la instalación. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 2500 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

Transformadores Herméticos de Llenado Integral Descripción: Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, siendo muy útiles en lugares donde los espacios son reducidos. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Características Generales: Su principal característica es que al no llevar tanque de expansión de aceite no necesita mantenimiento, siendo esta construcción más compacta que la tradicional. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 1000 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

Transformadores Rurales Descripción: Están diseñados para instalación monoposte en redes de electrificación suburbanas monofilares, bifilares y trifilares, de 7.6, 13.2 y 15 kV. En redes trifilares se pueden utilizar transformadores trifásicos o como alternativa 3 monofásicos.

Transformadores Subterraneos Aplicaciones Transformador de construcción adecuada para ser instalado en cámaras, en cualquier nivel, pudiendo ser utilizado donde haya posibilidad de inmersión de cualquier naturaleza. Características Potencia: 150 a 2000 KVA Alta Tensión: 15 o 24, 2 KV Baja Tensión: 216,5/125 ; 220/127 ;380/220 ; 400/231V

Autotransformadores Los autotransformadores se usan normalmente para conectar dos sistemas de transmisión de tensiones diferentes, frecuentemente con un devanado terciario en triángulo. De manera parecida, los autotransformadores son adecuados como transformadores elevadores de centrales cuando sé desea alimentar dos sistemas de transporte diferentes. En este caso el devanado terciario en triángulo es un devanado de plena capacidad conectado al generador y los dos sistemas de transporte se conectan al devanado, autotransformador. El autotransformador no sólo presenta menores pérdidas que el transformador normal, sino que su menor tamaño y peso permiten el transporte de potencias superiores.

Otros Tipos de Transformadores            

Transformadores Auto Protegidos Transformador de corriente TT/CC Transformador de potencial TT/PP Transformadores de corriente constante Transformadores para hornos Transformadores de puesta a tierra Transformadores móviles Transformadores para radio Transformadores para rectificadores Transformadores especiales Transformadores para ensayos Transformador trifásico interior

Tarea 1: Consultar los anteriores Trasformadores, Características, Aplicaciones e Imagen representativa.

Practica # 5 Rectificación Polifásica Estrella – Estrella Anexo Diagrama (P5 RecPolifásica3F)

Material:        

Banco de 3 Trasformadores (127 Vca – 24 Vca) 3 Diodos Rectificadores 1N4004 mínimo 100 VP Inverso. 3 Fusible de 1 Amp. Bananas Caimán Cinta de Aislar Obligatoria 1 Resistencia de 330 o 470 Ohms a 10 Watts 1 Osciloscopio y Puntas Cable de conexión Calibre 18 o 16 AWG.

Puntos a Evaluar. Grafica De Salida en Carga y Valores Medidos VP, VPP, Vrms Vavg, Frecuencia y Tiempo.

Practica # 6. Rectificador Hexafásica Anexo Diagrama (P6 RecHexafásico3F)

Material:        

Banco de 3 Trasformadores (127 Vca – 24 Vca) 6 Diodos Rectificadores 1N4004 mínimo 100 VP Inverso. 6 Fusible de 1 Amp. Bananas Caimán Cinta de Aislar Obligatoria 1 Resistencia de 330 o 470 Ohms a 10 Watts 1 Osciloscopio y Puntas Cable de conexión Calibre 18 o 16 AWG.

Puntos a Evaluar. Grafica De Salida en Carga y Valores Medidos VP, VPP, Vrms Vavg, Frecuencia y Tiempo.

Practica # 7. Rectificación Tipo Puente Delta – Estrella Anexo Diagrama (P7 RecTipoPuente3F)

Material:        

Banco de 3 Trasformadores (127 Vca – 24 Vca) 6 Diodos Rectificadores 1N4004 mínimo 100 VP Inverso. 6 Fusible de 1 Amp. Bananas Caimán Cinta de Aislar Obligatoria 1 Resistencia de 330 o 470 Ohms a 10 Watts 1 Osciloscopio y Puntas Cable de conexión Calibre 18 o 16 AWG.

Puntos a Evaluar. Grafica De Salida en Carga y Valores Medidos VP, VPP, Vrms Vavg, Frecuencia y Tiempo.

2.1 Motores de CD Los motores eléctricos de corriente continua son el tema de hoy en día. Esta máquina de corriente continua es una de las más versátiles en la industria . Su fácil control de posición, par y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en aplicaciones de control y automatización de procesos. Un motor eléctrico de Corriente Continua es esencialmente una máquina que convierte energía eléctrica en movimiento o trabajo mecánico, a través de medios electromagnéticos. FUNDAMENTOS DE OPERACIÓN DE LOS MOTORES ELÉCTRICOS En magnetismo se conoce la existencia de dos polos: polo norte (N) y polo sur (S), que son las regiones donde se concentran las líneas de fuerza de un imán. Un motor para funcionar se vale de las fuerzas de atracción y repulsión que existen entre los polos. De acuerdo con esto, todo motor 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.

Un motor eléctrico opera primordialmente en base a dos principios: El de inducción, descubierto por Michael Faraday en 1831; que señala, que si un conductor se mueve a través de un campo magnético o está situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de intensidad variable, se induce una corriente eléctrica en el primer conductor. Y el principio que André Ampere observo en 1820,establece: que si una corriente pasa a través de un conductor situado en el interior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza mecánica o f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre el conductor.

Utilización de los motores de corriente directa Se utilizan en casos en los que es importante el poder regular continuamente la velocidad del motor, además, se utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar corriente directa, como es el caso de motores accionados por pilas o baterías. Este tipo de motores debe de tener en el rotor y el estator el mismo numero de polos y el mismo numero de carbones.

Tipos de motores de corriente continua SERIE PARALELO COMPOUND

MOTOR SERIE: Es un tipo de motor eléctrico de corriente continua en el cual el devanado de campo (campo magnético principal) se conecta en serie con la armadura.

MOTOR SHUNT O MOTOR PARALELO: Es un motor de corriente continua cuyo bobinado inductor principal está conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados inducidos 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.

MOTOR COMPOUND: Es un motor 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 inducidos, 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.

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, existen motores de corriente continua con excitación mayor, y por consecuencia más potentes.

ROTOR: También 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 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. 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:

Velocidad del motor de corriente continua 1. La velocidad es proporcional al valor de la tensión media de C.C. esto es válido siempre que se mantengan constantes las condiciones de excitación y el par mecánico resistente. 2. El valor de la tensión media aplicada a las conexiones de la armadura del motor se distribuye fundamentalmente de la forma:

Practica # 8. Paro y Arranque de Motor de DC. Anexo Diagrama (P8 ControlArrPar)

Practica # 9. Paro, Arranque de Motor de DC Horario y Anti horario. Anexo Diagrama (P9 ControlCGiroDC)

Practica # 10. Control De Velocidad de un Motor De DC. Anexo Diagrama (P10 Control De Velocidad MDC)

2.2 Motores de AC Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan con corriente alterna. Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par. Un motor eléctrico convierte la energía eléctrica en fuerzas de giro por medio de la acción mutua de los campos magnéticos. Un generador eléctrico, por otra parte, transforma energía mecánica de rotación en energía eléctrica y se le puede llamar una máquina generatriz de fem. Las dos formas básicas son el generador de corriente continua y el generador de corriente alterna, este último más correctamente llamado alternador. Todos los generadores necesitan una máquina motriz (motor) de algún tipo para producir la fuerza de rotación, por medio de la cual un conductor puede cortar las líneas de fuerza magnéticas y producir una fem. La máquina más simple de los motores y generadores es el alternador.

Motores Asíncronos El motor asíncrono trifásico está formado por un rotor, que puede ser de dos tipos: a) de jaula de ardilla; b) bobinado, y un estator, en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120º en el espacio. Según el Teorema de Ferraris, cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes trifásicas equilibradas, cuyo desfase en el tiempo es también de 120º, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este campo magnético variable va a inducir una tensión en el rotor según la Ley de inducción de Faraday:

Tarea 2: Consultar cuales Son los Tipos de Motores Asíncronos. Funciones, características. Representación grafica.

Motores Síncronos Implicando, se puede utilizar un alternador como motor en determinadas circunstancias. Si se excita el campo con c-c y se alimenta por los anillos colectores a la bobina del rotor con c-a, la máquina no arrancará. El campo alrededor de la bobina del rotor es alterno en polaridad magnética pero durante un semiperiodo del ciclo completo, intentará moverse en una dirección y durante el siguiente semiperiodo en la dirección opuesta. El resultado es que la máquina permanece parada. La máquina solamente se calentará y posiblemente se quemará. Para generar el campo magnético del rotor, se suministra una CC al devanado del campo; esto se realiza frecuentemente por medio de una excitatriz, la cual consta de un pequeño generador de CC impulsado por el motor, conectado mecánicamente a él. Se mencionó anteriormente que para obtener un par constante en un motor eléctrico, es necesario mantener los campos magnéticos del rotor y del estator constantes el uno con relación al otro. Esto significa que el campo que rota electromagnéticamente en el estator y el campo que rota mecánicamente en el rotor se deben alinear todo el tiempo.

Tarea 3: Consultar cuales Son los Tipos de Motores Síncronos. Funciones, características. Representación grafica.

Practica # 11. Paro y Arranque de un Motor Monofásico de AC Anexo Diagrama (P11 ArrParo MotorAC)

Practica # 12. Paro y Arranque y Cambio de Velocidad de Motor Monofásico de AC. Anexo Diagrama (P12 CVelocidad MotAC 110 (Dimmer))

Lista de componentes: 2 Resistores de 47 KΩ (kilohmios) 1 Resistor de 100Ω (ohmios), 1 Potenciómetro de 100KΩ 3 Capacitores de 0.1 uF,

1 TRIAC (depende de la carga, uno de 2 o 4 amperios para aplicaciones comunes como este dimmer). 1 Enchufe para la carga: de uso general, (110)

U3. DISPOSITIVOS DE CONTROL, FUERZA Y PROTECCIÓN.