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• Anayansi Cristina del Cid

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Universidad tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Eléctrica Ingeniería Eléctrica y Electrónica Laboratorio de Conversión de Energía Laboratorio #9

El Motor de Inducción de Rotor Devando

Pertenece a: Del Cid, Anayansi

4-786-901

Rodríguez, Néstor

1-735-2077

Canto, Néstor

4-781-1738

Teira , Diego

4-780-22383

Villarreal,Karol

4-73-1494

Profesor: Alcibiades Mayta

Grupo: 1EE-141

Fecha de entrega: Martes 11 de Julio

Panamá, 2018

OBJETIVOS 1. Observar las características del motor de inducción de rotar devanado, en condiciones de vacío y plena carga. 2. Observar el control de velocidad mediante el uso de una resistencia externa variable. EXPOSICION Las tres terminales de los devanados del rotar trifasico se llevan hasta tres anillos colectores montados sobre el eje del rotar. Las escobillas que hacen contacto con los anillos colectores desempeñan un papel muy importante para lograr la máxima ventaja posible del motor de rotar devanado. Si las escobillas se conectan a través de reóstatos, se puede desarrollar un par de arranque más elevado que el que se obtiene con un motor de jaula de ardilla. En el momento de arranque la resistencia total de los reóstatos se intercala en el circuito del rotor, proporcionando así el par máximo de arranque. Conforme el motor se acerca a la velocidad normal de operación, la resistencia del reóstato se reduce gradualmente y queda fuera del circuito del rotar cuando se llega a plena velocidad. Aunque el par de arranque del motor de rotar devanado es más alto, no es tan eficiente en el motor de jaula de ardilla a velocidad plena, debido a que la resistencia de los devanados del rotar es siempre mayor que la del motor de jaula de ardilla. Una característica especial del motor de rotar devanado, es su capacidad para operar a velocidades variables. Si se hace variar la resistencia del reóstato, se puede variar el deslizamiento y, por lo tanto, la velocidad del motor. En estos casos, la operación del motor a una velocidad menor que la plena significa que éste funciona a una eficiencia y potencia reducidas. Además, el motor se hace más susceptible a variaciones en velocidad cuando la carga varía, debido a la alta resistencia del rotor.

INSTRUMENTOS Y EQUIPO Módulo de motor de inducción de Rotar devanado EMS 8231 Módulo de electrodinamómetro EMS 8911 Módulo de reóstato para el control de velocidad EMS 8731 Módulo de wattímetro trifásico EMS8441 Módulo de fuente de alimentación (0-120j208V, 3cp) EMS 8821 Módulo de medición de coa (2.5j2.5j2.5A) EMS 8425 Módulo de medición de coa (250V) EMS 8426 Tacómetro de mano EMS 8920 Cables de conexión EMS 8941 Banda EMS 8942

PROCEDIMIENTOS a) Examine la estructura del Módulo EMS de reóstato de control de velocidad y fíjese bien en el diagrama esquema tico del circuito que aparece en la cara del módulo b) Observe que los brazos de los tres reóstatos llegan por separado hasta las terminales 1, 2 Y 3. Las terminales restantes de los reóstatos están unidas internamente v llevadas hasta la terminal c) Observe que los tres rcóstatos están unidos v sus resistencias individuales varían simultáneamente cuando se hace girar una sola perilla de control. d) Cuando la perilla de control se hace girar en el sentido contrario al de las manecillas del reloj hasta su posición extrema la resistencia de cada reóstato de 16 ohms. Cuando la perilla de control se hace girar en el sentido de las manecillas del

reloj, hasta que llegue al tope, entonces, la resistencia de cada reóstato es 16. 2. Conecte el circuito que se ilustra en la Figura 51-1, utilizando los Módulos de motor de rotor devanado, electrodinamómetro, watímetro, reóstato de control de velocidad, fuente de alimentación de e-a. iEsta vez no acople el motor con el electrodinamómetro, 3. a) Ponga la perilla de control de velocidad del reóstato en su posición extrema, haciéndola girar en el sentido contrario al de las manecillas del reloj, para obtener una resistencia cero.

d ) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. 5 a) Conecte la fuente de alimentación y ajuste El a 208V e-a. El motor debe comenzar a funcionar. 6. a) Ponga la perilla de control de velocidad del reóstato en su posición extrema haciéndola girar en el sentido de las manecillas del reloj, para tener la resistencia máxima. b ) Mida y anote en la Tabla 51-2 las tres corrientes de línea: las dos indicaciones o lecturas del wattímetro v la velocidad del motor. c) Desacople el motor del electrodinamómetro.

b ) Conecte la fuente de alimentación y ajuste El a 208V coa. El motor debe comenzar a girar.

d) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación.

c) Mida y anote en la Tabla 51-1, las tres corrientes de línea, las dos indicaciones del wattimetro (recuerde que debe observar las polaridades) y la velocidad del motor. d) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. 4. a) Acople el motor al electrodinamómetro mediante la banda. b) Ponga la perilla de control del dinamómetro En su posición extrema, haciéndola girar en el sentido contrario al de las manecillas del reloj. c) Repita el Procedimiento 3 para cada uno de los pares indicados en la Tabla 51·1, manteniendo el voltaje de entrada a 208V a-c.

7. a) Acople el motor al electro dinarnómetro por medio de la banda. b) Ponga la perilla de control del dinamómetro en su posición extrema, haciéndola girar en el sentido contrario al de las manecillas del reloj. c ) Repita el Procedimiento 6 para cada par indicado en la Tabla 51-2, manteniendo el voltaje de entrada a 208V e-a. d) Con un par desarrollado de 9 lbf.plg, haga girar la perilla de control de velocidad del reóstato dándole toda la vuelta desde una posición extrema, hasta la otra.

e) ¿Cambia la velocidad del motor? ---------------

PRUEBA DE CONOCIMIENTOS 1. Utilice los resultados de la Tabla 51-1 para calcular las características del motor de rotar devanado trabajando en vacío. a) corriente medía b) potencia aparente e) potencia real d) potencia reactiva

Tabla 51-2

e) factor de potencia

f) ¿Varía el par desarrollado? --------------------

2. Con los resultados de la Tabla 51-1, calcule las características para 9 lbf.Plg, del motor de rotar devanado (trabajando con una resistencia externa del rotar de cero ohms). a) corriente medía _

g) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la Fuente de alimentación. 8. a) Conecte el circuito que aparece en la Figura 51-2. Observe que la salida trifásica fija de la fuente de alimentación, terminales 1, 2 Y3, son las que se utilizan ahora. b ) Ponga la perilla de control del dinamómetro en su posición extrema haciéndola girar en el sentido de las manecillas del reloj (con el fin de proporcionarle al motor la máxima carga en el arranque).

b) potencia aparente c) potencia real d) potencia e) factor de potencia f) potencia (hp)

c ) Coloque la perilla de control de velocidad del reóstato en su posición extrema, haciéndola girar en el sentido de las manecillas del reloj (para obtener la máxima resistencia).

g) eficiencia.

3. Utilice los resultados de la Tabla 51-2, para calcular las características para 9 lbf.Plg del motor de rotor devanado (con una resistencia externa del rotor ' a) corriente media b) potencia aparente c) potencia real d d) potencia reactiva

e) factor de potencia f) potencia (hp) g) eficiencia 4. Con los resultados del Procedimiento 9 y la Tabla 51-2, haga los siguientes cálculos de relaciones (use las características a 9 lbf.Plg para los valores a plena carga). a) corriente de arranque a corriente de plena carga b ) par de arranque a par de plena carga c ) corriente de plena carga a corriente en vado 5. La eficiencia del motor es mucho menor cuando La resistencia externa está dentro del circuito del Motor. Explique esto. Reduciendo las resistencias de los conductores del rotor reducen las pérdidas de calor se incrementa la producción de energía en la relación a la entrada de energía. 6. El factor de potencia mejora al aumentar la carga. El valor del f.d.p. viene determinado por el tipo de cargas conectadas en una instalación. De acuerdo con su definición, el factor de potencia es adimensional y solamente puede tomar valores entre 0 y 1 (cos(φ)). En un circuito resistivo puro recorrido por una corriente alterna, la intensidad y la tensión están en fase (φ = 0), esto es, cambian de polaridad en el mismo instante en cada ciclo, siendo por lo tanto el factor de potencia es 1. Por otro lado, en un circuito reactivo puro, la intensidad y la tensión están en cuadratura (φ=90º) siendo el valor del f.d.p. igual a cero, y si es un circuito inductivo φ < 0. Dispositivos puramente resistivos son, por ejemplo, las bombillas incandescentes o estufas eléctricas (ambos sin transformadores), ya que carecen de partes electrónicas y/o mecánicas. Un sistema de alumbrado halógeno casero que esté basado en una bombilla de corriente continua de 12V requiere un transformador, por lo que dicho

sistema no es puramente resistivo, reduciendo así su F.P. La bombilla en sí se podría considerar como FP=1, pero su alcance pasa antes por ese transformador. Un circuito electrónico no puede ser puramente resistivo o reactivo ya que se observan desfases, más o menos significativos, entre las formas de onda de la corriente y la tensión. Así, cuando el F.P. está cercano a la unidad, se dirá que es un circuito fuertemente resistivo por lo que su F.P. es alto, mientras cuando está cercano a cero se dirá fuertemente reactivo y su F.P. es bajo. Cuando el circuito sea de carácter inductivo, caso más común, se hablará de un F.P. en atraso, mientras que se dice en adelanto cuando lo es de carácter capacitivo. Las cargas inductivas, tales como; transformadores, motores de inducción y, en general, cualquier tipo de inductancia (tal como las que acompañan a las lámparas fluorescentes) generan potencia inductiva con la intensidad retrasada respecto a la tensión. Las cargas capacitivas, tales como bancos de condensadores o cables enterrados, generan potencia capacitiva con la intensidad adelantada respecto a la tensión