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• Juan Camarena Mori

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TECSUP

Transformadores y máquinas DC

LABORATORIO N° 06 “EL MOTOR DC”

CARRERA

: TECNOLOGÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

CICLO

: III

SECCIÓN

: “A”

DOCENTE

: BENITES JARA PEDRO PABLO

CURSO

: TRANSFORMADORES Y MAQUINAS DC

ALUMNO (S)

: -

CAMARENA MORI JUAN JOSÉ

-

ERAS INCISO JOHAN MIGUEL

FECHA DE ENTREGA : 30-05-19

2019 I

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Transformadores y máquinas DC

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TRANSFORMADORES Y MÁQUINAS DC

Laboratorio 6 “EL MOTOR DC”

2019

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“EL MOTOR DC” OBJETIVOS: 1. Conocer las conexiones básicas del motor. 2. Observar las características de operación de motores conectados en serie y en derivación. FUNDAMENTO TEORICO: Para que un motor DC pueda funcionar, es necesario que pase una corriente por el devanado de la armadura. El estator debe producir un campo (flujo) magnético con un devanado en derivación o en serie (o bien, una combinación de ambos). El par que se produce en un motor DC es directamente proporcional a la corriente de la armadura y al campo del estator. Por otro lado, la velocidad del motor la determinan principalmente el voltaje de la armadura y el campo del estator. La velocidad del motor aumenta cuando el voltaje aplicado a la armadura se incrementa. La velocidad del motor también aumenta cuando se reduce el campo del estator. En realidad, la velocidad puede aumentar en forma peligrosa cuando, por accidente, se anula el campo del estator. Como ya se sabe los motores DC pueden explotar cuando trabajan a excesiva velocidad. No obstante el motor DC que se usa aquí, ha sido diseñado para soportar posibles condiciones de exceso de velocidad. EQUIPOS Y MATERIALES: Cantidad 01 01 01 03 Varios

Descripción Fuente de alimentación variable Motor/generador DC Tacómetro Multímetro digital Conductores de conexión

Marca

Modelo

Observación

EN ESTE LABORATORIO TRABAJARÁ CON TENSIONES PELIGROSAS. NO MODIFIQUE NI HAGA NINGUNA OTRA CONEXIÓN, SALVO QUE SU PROFESOR LO AUTORICE. ANTES DE ENERGIZAR, SOLICITE LA AUTORIZACIÓN A SU PROFESOR.

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PROCEDIMIENTO CONEXIONES DEL MOTOR EN SERIE 1. Conecte el circuito de la figura 1. Observe que la armadura está conectada en serie con el devanado de campo serie, a través del voltaje del devanado de campo en serie, a través del voltaje de entrada.

Figura 1

2. Conecte la fuente de energía y nuevamente coloque en la posición de 7-n el conmutador del voltímetro de la fuente de energía. Ajuste el voltaje de salida a 120Vdc. a. ¿Gira el motor rápidamente? Si gira de manera muy rapida.Esto se debe por que a medida que aumenta la tension aumenta la velocidad.

b. Use el tacómetro manual y mida la velocidad del motor en revoluciones por minuto. Velocidad en serie = 2702 r / min

3. Reduzca el voltaje de la fuente de energía y observe el efecto que se produce en la velocidad del motor. Observaciones.: A medida que la tensión comienza a disminuir, la velocidad del motor también se reduce. Además, se puede notar que el sonido también se reduce.

4. Reduzca el voltaje hasta que pueda determinar la dirección de rotación (en el sentido de las manecillas del reloj o contrario a este). Rotación = sentido horario. 5. Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. El motor se detiene en 11.98 segundos. Esto se debe al factor rozamiento que tiene en el motor. 48

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6. Conecte el circuito de la figura 2, observe que es similar al circuito de la figura 1, solamente se han intercambiado las conexiones de armadura.

Figura 2

7. Repita los procedimientos 2 al 5 (con las conexiones de la armadura invertidas que se indican en la figura 2). Velocidad en serie (inversión) = 2705 r/ min Rotación = sentido antihorario 8. Escriba una regla para cambiar la dirección de rotación de un motor DC en serie. Para cambiar el sentido de giro del motor se tiene que cambiar la polaridad en las escobillas. CONEXIONES DEL MOTOR EN DERIVACION 9. Conecte el circuito que aparece en la figura 3. Observe que el reóstato está en serie con el campo en derivación y que esta combinación se conecta en paralelo con la armadura a través del voltaje de entrada.

Figura 3

10. Realice el siguiente procedimiento:

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a. Ajuste el reóstato a la resistencia mínima (aproximadamente cero ohms cuando se hace girar a la posición extrema en el sentido de las manecillas del reloj). b. Conecte la fuente de energía y ajústela a 120Vdc. c. Mida la velocidad del motor con el tacómetro. Velocidad en derivación (cero ohms) = 829.8 r / min d. Ajuste el reóstato a la resistencia máxima (aproximadamente 500 ohms). Velocidad en derivación (500 ohms) = 1196 r / min e. Determine la dirección de rotación: Rotación = Gira en sentido horario f.

Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de energía. El motor se detiene en 5.87 segundos después de apagarlo.

11. Invierta la polaridad del voltaje de entrada intercambiando solo los cables de conexión de la fuente de energía.

12. Repita el procedimiento 10 y compare los resultados:

a. ¿Cambio la rotación de dirección? No cambia.

b. ¿Varió la velocidad? La velocidad de una manera muy mínima.

c. No olvide reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente de alimentación.

13. Intercambie los cables de conexión que van a la fuente de energía. El circuito debe quedar igual al que se ilustra en la figura 3. Ahora invierta solo las conexiones de la armadura.

14. Repita el procedimiento 10 y compare la dirección con la que se encontró en el procedimiento 10. Rotación = Antihorario.

15. Conecte el circuito de la figura 4. Observe que la armadura está conectada a la salida variable de 0-120Vdc (terminales 7 - N), en tanto que el campo en derivación está conectado a la salida fija de 120Vdc (terminales 8 - N).

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Figura 4

16. Realice el procedimiento descrito a continuación. a. Conecte la fuente de energía y ajuste el voltaje de la armadura a 30Vdc, guiándose por las lecturas que dé el medidor.

b. Use el tacómetro manual para medir la velocidad del motor. Anote en la tabla 1 las mediciones de velocidad (espere hasta que la velocidad del motor se estabilice antes de efectuar la medición).

E (voltios) Velocidad ( r / min )

0

30

60

90

120

0

136.5

262

414

566.6

Tabla 1

c. Repita (b) para cada uno de los valores que se indican en la tabla 1.

d. Marque los puntos obtenidos en la tabla 1

en la gráfica ilustrada en la

figura 5, luego trace una línea continua por los puntos marcados.

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600 566.6

500

414

VELOCIDAD (r/min)

400

300

262

200

136.5 100

0 0

20

40

60

80

100

120

140

ARMADURA (V)

Figura 5

e. ¿Es un buen método de control de velocidad el hacer que varíe el voltaje de la armadura (manteniendo constante el voltaje del campo en derivación)? Si es un buen método esto se debe a que la velocidad no cae fácilmente al agregarle carga. Esto se debe a que el flujo que se le induce a la armadura es constante.

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CONCLUSIONES Se llego a concluir que el motor DC en la conexión serie tiene muy buen torque al momento del arranque con carga, pero su velocidad no se le puede controlar ni determinar. Es decir, tiene mayor tracción. Además, para cambiarle el sentido de rotación al motor solo se necesita invertir el sentido de la corriente.

El motor DC en conexión shunt la velocidad no es tanta como en la conexión serie, pero la velocidad no disminuye de manera tan drástica como en la conexión serie. Al cambiarle la polaridad de tensión en la fuente no cambia el sentido de giro del motor. Para cambiar el sentido de giro solo se necesita cambiar la polaridad solo en las escobillas.

El motor DC en conexión independiente la velocidad no es muy elevada, pero al momento de agregarle carga este no varia su velocidad o si varia este es casi nada.

ANEXOS

Imagen 01.- Obtención de datos para la tabla de velocidad - voltaje 53

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Imagen 02.- Obtención de datos de la variación de la velocidad con carga.

Imagen 03.- Medicion de la velocidad en el rotor.

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Imagen 04.- Conexión serie del Motor DC.

Imagen 05.- Conexión independiente del Motor DC.

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