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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO 
 FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA
 CARRERA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA E INGENIERÍA ELECTRÓNICA


LABORATORIO No 1 DESCRIPCIÓN DE LAS MÁQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA 1. Objetivos.- Los objetivos del presente laboratorio son:   

Describir los tipos de maquinas de corriente continua. Describir los aspectos constructivos de la maquina de corriente continua. Explicar la denominación de bornes y cables, según la norma VDE 0570.

2. Marco teórico.Una máquina eléctrica es el conjunto de mecanismos capaces de generar, aprovechar o transformar la energía eléctrica. Se conoce como principio de conservación de la energía electromecánica, cuando una máquina convierte energía mecánica en energía eléctrica llamado generador, mientras cuando la máquina convierte energía eléctrica en mecánica se denomina motor. Los primeros generadores de energía eléctrica fueron las pilas químicas de Volta que producían una fuerza electromotriz de amplitud constante denominada corriente continua, en el siglo XIX, los entendidos que trabajaban con estos elementos galvánicos, pretendían conseguir también una máquina eléctrica rotativa que suministrara corriente continua. Los motores de corriente continua son máquinas de corriente continua que se utilizan como motores y tos generadores de corriente continua son máquinas de corriente continua que se usan como generadores. La misma máquina puede operar físicamente como motor o como generador; solo es una cuestión de la dirección del flujo de potencia que circula a través de ella. 2.1 Tipos de máquinas de corriente continua.Los motores de corriente continua son similares en su construcción a los generadores, por lo que puede describirse como generadores que funcionan en forma inversa a los motores. Los tipos de motores de corriente continua de uso general son: ➢De excitación separada o independiente. ➢De imán permanente. ➢En serie. ➢En derivación, denominado también en paralelo o shunt. ➢Compuesto, denominado también serie paralelo o compound. 2.2 Aspectos constructivos.La máquina de corriente continua está constituida por una parte fija o estator y una parte móvil o rotor. El estator está formado por la culata que pertenece al circuito magnético inductor y que ejerce la función de soporte mecánico del conjunto. La culata o carcasa contiene también los pies sobre tos que se apoyará

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la máquina. La culata está perforada en diversos puntos de su periferia, para fijar los polos, los cuales están constituidos por los núcleos polares, construidos en chapas de acero sobre las que se coloca el devanado inductor o de excitación. La parte de los polos próxima al rotor presenta una expansión magnética denominada zapata polar. Para mejorar la conmutación, estas máquinas suelen llevar también unos polos intermedios, que reciben también el nombre de interpolos, polos auxiliares o polos de conmutación; el devanado de estos polos se conecta en serie con el inducido. El rotor esta formado por el inducido y el colector de delgas o conmutador. El inducido se construye con discos de chapa de acero al silicio convenientemente ranurado para alojar en él el correspondiente devanado. El colector de delgas es el encargado de la conversión mecánica de la c.a. inducida en las bobinas en c.c. de salida, está formado por láminas de cobre o delgas cuya sección transversal tiene la forma de cola de milano. Las delgas están aisladas entre sí y del cubo del colector por medio de un dieléctrico de mica. La extracción o suministro de corriente al colector se realiza por medio de escobillas de grafito, también se emplean los tipos electrografíticos y metalografíticos. Las escobillas permanecen inmóviles en el espacio, dispuestas en los portaescobillas, y de esta manera, mientras gira el rotor, las escobillas conservan una posición invariable con respecto a los polos de la máquina.

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3. Bornes y cables de la red de la máquina de corriente continua.En función al código VDE 0570, se tiene: 3.1. Para la máquina.-

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Conexión principal para la máquina de corriente continua: A —B C -- D E—F G—H GW — HW GK — HK

Inducido, armadura. Excitación en derivación (campo en paralelo). Excitación en serie (campo en serie). Polos auxiliares o devanado de compensación. Polos auxiliares. Arrollamiento de compensación.

Conexión de la excitación para el giro a derecha: EA — FA EB —FB J—K ó l—K C—D

Si se ubica al lado A del inducido Si se ubica al lado B del inducido Arrollamiento de excitación independiente Si la excitación es alimentada por la propia tensión del rotor.

Devanado de polos auxiliares: GA — HA GB — HB

Lado del borne A del inducido. Lado del borne B del inducido.

3.2. Resistencia de arranque.Arrancador (motor): L Resistencia de arranque en el lado que se dirige a la red. R Conexión del arrancado que se dirige a la excitación. M Conexión del arrancador. Dinamos (ajustador): t s q

Reóstato de excitación de campo. Reóstato de excitación de armadura. Borne de la red para abrir el circuito del reóstato de excitación.

Bornes de la red: P N Mp

Positivo, en corriente continua. Negativo, en corriente continua. Cero, medio o neutro en corriente continua

4. Gráficos. Maquina de excitación separada o independiente: Son aquellos que obtienen la alimentación del rotor y del estator de dos fuentes de tensiónindependientes GENERADOR DE EXATACION INDEPEN:

PARTES GENERADOR DE EXATACION INDEPEND.

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CIRCUITO MOTOR DE EXATACION INDEPENDIENTE

 De imán permanente: Son en su mayoria motores eléctricos cuyo funcionamiento se basa en imanes permanentes (motores de IP). SERVOMOTOR DE IMANES PERMANENTE:

PARTES SERVOMOTOR DE IMANES PERMANENTE

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CIRCUITO SERVOMOTOR

 En 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 MOTOR SERIE BC

PARTES MOTOR SERIE BC

CIRCUITO MOTOR SERIE

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 En derivación, denominado también en paralelo o shunt: Es un motor de 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 MOTOR SHUNT

PARTES DEL MOTOR SHUNT

CIRCUITO MOTOR EN

DERIVACION

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 Compuesto, denominado también serie paralelo o compound: 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.

MOTOR COMPOUND CIRCUITO MOTOR COMPOUND

5. Análisis de Resultados.1.- ¿DÓNDE SE UTILIZAN LA MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA DE POTENCIA? a) COMO MOTORES El campo de aplicación de los motores de corriente continua son los siguientes: a) 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 directa. b) Motor devanado en serie: Se usa en aplicaciones en las que se requiere un alto par de arranque, como en la tracción eléctrica, grúas, malacates, etcétera. En los motores en compound, la caída de la característica

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velocidad-par se puede ajustar para que se adecue a la carga. c) Motores de excitación independiente: Tienen como aplicaciones industriales el torneado y taladrado de materiales, trefilación, extrusión de materiales plásticos y goma, ventilación de horno, retroceso rápido en vacío de ganchos de grúas, desenrollado de bobinas y retroceso de útiles para serrar. d)

Motores de excitación en derivación: Tienen aplicaciones como ventiladores, bombas, máquinas. Herramientas además de los citados para el motor de excitación independiente.

e) Motor Serie: Se utilizan en tracción eléctrica, grúas, bombas hidráulicas de pistón y en general en aquellos procesos donde lo importante sea vencer un par de gran precisión en la velocidad. b) COMO GENERADORES El campo de aplicación del generador de corriente continua son los siguientes: a)

Generadores con excitación independiente: Básicamente, los generadores con excitación independiente tienen, dos aplicaciones típicas: una, como amplificador-multiplicador; y la otra, como tacómetro. b) Generadores con excitación serie: Los generadores con excitación en serie tienen aplicación en aquellas actividades en las que se precise una intensidad prácticamente constante, como puede ser en equipos de soldaduras y en determinados sistemas de alumbrados. c) Generadores compound: Tienen aplicación en las centrales para tracción eléctrica que precisan de una tensión constante y en todos aquellos casos en que se haya de contar con variaciones bruscas de carga, como sucede en los talleres con grúas de gran potencia, laminadores,etc.

2.- AVERIGUAR SI LOS MOTORES DEL TELEFERICO DE ORURO SE ALIMENTAN CON CORRIENTE CONTINUA O ALTERNA. El teleférico de la Ciudad de Oruro funciona con motores de inducción de corriente alterna según el técnico encargado de la manutención del edificio.

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6. Documentos de referencia.1.- ING. Blanco Benito Armengol, B (2016). “TEXTO GUIA ELT-2672 2da EDCION”, Oruro-Bolivia 2.- ING. Flores Arancibia Victor Hugo, B (2018). “TEXTO GUIA DE LABORATORIO ELT-2672 ”, Oruro-Bolivia 3.- ENRIQUEZ HARPER, Gilberto.(2005). Experimentos con máquinas eléctricas: máquinas rotatorias y transformadores. 1a ed. Limusa. http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros.tic.com http://www.nichese.com/motor-c.c.html

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