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INFORME FECHA: 22/05/2012 1. Tema: El Motor Shunt D.C. con polos auxiliares 004.060

2. Sistema de Objetivos: 2.1. Objetivo General:  Establecer las características torque velocidad del motor shunt de D.C. con polos auxiliares 2.2. Objetivos Específicos:  Determinar cómo los polos auxiliares permiten mejorar la conmutación  Determinar la diferenciación de la velocidad según la variación de diferentes parámetros. 3. Fundamento Teórico: El motor shunt o motor de excitación en paralelo Es un motor 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. En el instante del arranque, el par motor que se desarrolla es menor que el motor serie, (también uno de los componentes del motor de corriente continua). Al disminuir la intensidad absorbida, el régimen de giro apenas sufre variación. Es el tipo de motor de corriente continua cuya velocidad no disminuye más que ligeramente cuando el par aumenta. Los motores de corriente continua en derivación son adecuados para aplicaciones en donde se necesita velocidad constante a cualquier ajuste del control o en los casos en que es necesario un rango apreciable de velocidades. El 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 continua [1]

Ecuación 1.Corriente de los terminales

Ecuación 2.Corriente de armadura

Características CORRIENTE: La corriente es baja

TORQUE: No hay REGULACION: La regulación es buena CONEXIÓN: Conectamos la armadura en paralelo con el campo. Alimentamos por los extremos del campo o la armadura ya que los extremos de ambos corresponden al mismo punto. INVERSION DE GIRO: podemos invertir el sentido de giro en el campo y en la armadura. RESISTENCIA: La resistencia es alta. [2] 4.            5.

Equipos y maquinas: Fuente de alimentación con rectificador 004.011 Combinador de arranque 004.016 Amperímetro (0- 0.5 A) 004.013 Amperímetro (0- 2.5/7.5 A) 004.013a Cuenta revoluciones (0-4000 rpm) 004.015a Modulo de mando de freno 004.010 Medidor de par 004.038a Motor shunt con polos auxiliares 004.060 Aparato base 004.007 Freno 004.005 Cables de conexión Trabajo preparatorio:  ¿Qué importancia tiene la zona neutra en un motor D.C.? ¿Qué es la conmutación en un motor D.C.?  ¿Para qué sirven los polos auxiliares de conmutación?

 ¿En qué sentido debe estar el flujo de los polos auxiliares con respecto al campo principal?  ¿Para qué se conecta un reóstato en el circuito de excitación del motor shunt D.C.?  ¿Por qué razón los bobinados e inclusive el conmutador están hechos de cobre?  ¿Qué es la corriente nominal de una maquina eléctrica? 6. Procedimiento: Advertencia En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes. No realice conexiones con la fuente energizada Experimento 1 Motor shunt de polos auxiliares 1. Instale el motor en el aparato base, acople con el freno y sujételo con la palanca en la posición EIN 2. Arme el circuito de la figura 2.

Figura. 1 Motor Shunt D.C. de polos auxiliares Fig. 2.

3. Verifique que los instrumentos de medida estén encerrados y con las escalas de medida adecuadas 4. Verifique el dial de la fuente 004.011 este en cero 5. Gire el reóstato de arranque 004.016a en sentido anti horario (máxima resistencia para el arranque) 6. Energice el circuito 7. Gire el dial de la fuente de alimentación 004.011 a la derecha y ajuste el voltaje a 220 VCD

8. Gire el reóstato de arranque en sentido anti horario hasta la media escala y el motor a su velocidad nominal(1600 rpm) Nota: Para este experimento con el reóstato de arranque 004.016a se debe buscar el punto donde exista la mejor conmutación (menor chispa en el colector) 9. Accione el modulo de mando de freno con el interruptor en la posición (L) 10. Con el reóstato del mando de freno 004.010 simule carga al motor. Para los valores de torque indicados en la tabla 1 11. Realice mediciones y complete la tabla 1 12. Reduzca el voltaje a cero y desenergice el circuito Formulario Ecuación 3. Corriente total Ecuación 4. Potencia de entrada Ecuación 5. Potencia de salida

(

)

Ecuación 6. Rendimiento

Donde N= velocidad M= torque U=Voltaje M (Nm)

N min¯¯¹

Ia (A)

Ie (A)

IT* (A)

U (V)

Pzu* (W)

Pab* (W)

Tabla 1. Características N, I, P, n=f (M)

Experimento 2 Velocidad en función de torque (M) con resistor reductor en el inducido 1. Arme el circuito de la figura 1

N (%)

Figura. 2 n=f(M) con resistor reductor en el inducido. 2. Con un óhmetro, mida 40Ω girando el dial de la resistencia variable del modulo 004.016 y conecte al circuito 3. Repita los pasos del 3 al 10 del experimento 1 para los valores de torque indicados en la tabla 2 realice las mediciones y complete la tabla 4. Reduzca el torque a cero 5. Reduzca el voltaje a cero y desenergice el circuito M (Nm)

N min¯¯¹

Ia (A)

Ie (A)

U (A)

Tabla 2. Características en carga n= f(M) con resistor

Experimento 3 1. En el circuito de la figura 2 desconecte del circuito la resistencia variable del modulo 004.016 y un óhmetro mida 100 Ω y luego conecte al circuito

Figura. 3 n=f(M) con resistor en el circuito de excitación

2. Repita el procedimiento del experimento 2 para los valores de torque indicados en la tabla 3 realice las mediciones y complete la tabla 3. Reduzca el torque a cero 4. Reduzca el voltaje a cero y desenergice el circuito

M (Nm) 0.0 0.3 0.5 0.8

N min¯¯¹

Ia (A)

Ie (A)

U (A)

Tabla 3. Características en carga n= f(M) con resistor reductor en el circuito del inducido

Experimento 4 Velocidad en función de torque con resistor en el circuito de excitación. 1) Arme el circuito de la figura 4. 2) Con un óhmetro mida 50Ω en la resistencia variable del modulo 004.016 y conecte el circuito. 3) Repita el procedimiento del experimento 4.2. para los valores de torque indicados en la tabla 4, realice las mediciones y complete la tabla. 4) Reduzca el torque a cero. 5) Reduzca el voltaje a cero y desenergice el circuito. M n Ia Ie U -1 (Nm) min (A) (A) (A)

Tabla 4. Característica en carga n=f(M) con resistor reductor en el circuito de excitación.

Experimento 5 1) En el circuito de la figura 4, desconecte la resistencia variable del módulo 004.016 y con un óhmetro mida 150Ω y conecte al circuito. 2) Repita el procedimiento del experimento 3. para los valores de torque indicados en la tabla 5, realice las mediciones y complete la tabla. M n Ia Ie U -1 (Nm) min (A) (A) (A)

Tabla 5. Característica en carga n=f(M) con resistor reductor en el circuito de excitación.

3) Reduzca e torque a cero. 4) Reduzca el voltaje a cero y desenergice el circuito. Experimento 6 Regulación de velocidad mediante resistor reductor en el circuito de excitación. 1) 2) 3) 4)

Arme el circuito de la figura 4. Verifique que la fuente de alimentación 004.011 este en cero voltios. Energice el circuito con el interruptor de alimentación de la mesa. Gire el dial de la fuente de alimentación en sentido horario y ajuste el voltaje a 220VDC. 5) Mediante el reóstato del modulo 004.016(3KΩ - 0.13A), varíe la corriente de excitación (Ie) de acuerdo a la tabla 6, mida la velocidad y anote los resultados en la misma tabla. Ie n U (A) (min-1) (V)

Tabla 6. n=f(Ie).

6) Reduzca el voltaje a cero y desenergice el circuito. Experimento 7

Regulación de velocidad mediante resistor reductor en el circuito de inducido. 1) Arme el circuito de la figura 3. 2) Gire el reóstato de arranque 004.016a en sentido antihorario (máxima resistencia). 3) Verifique que el dial de fuente de alimentación 004.011 este en cero. 4) Energice el circuito. 5) Gire el dial de la fuente de alimentación en sentido horario y ajuste el voltaje a 220VDC al motor. 6) Gire el reóstato de arranque 004.016ª en sentido horario (mínima resistencia de arranque). 7) Mediante es reóstato de modulo 004.016, varíe la corriente de armadura (Ia), para los valores indicados en la tabla 7, realice las mediciones y anote los resultados en la misma. Ia n U (A) min-1 (V) 0.40 0.35 0.30 0.25 Tabla 7. n=f(Ia).

8) Reduzca el voltaje a cero y desenergice el circuito. Experimento 8 Regulación de velocidad mediante variación de voltaje aplicado 1) 2) 3) 4) 5) 6)

Arme el circuito ce la figura 2. Gire el reóstato de arranque 004.016ª en sentido antihorario (máxima resistencia). Energice el circuito Con el dial de la fuente de alimentación 004.011 aplique 220VCD al motor. Gire el reóstato de arranque en sentido horario (mínima resistencia). Varíe el voltaje con el dial de la fuente de alimentación 004.011. según los valores indicados en la tabla 8, realice las mediciones y complete la tabla. U(V) min-1 Tabla 8. n=f(U).

7) Reduzca el voltaje a cero y desenergice el circuito. 7. 1) 2) 3)

Análisis de resultados: Realice los cálculos para llenar la tabla 1. Realice los cálculos para llenar las tablas 6; 7 y 8. Realice las graficas de las características del motor shunt con polos auxiliares con los datos de las tablas 1; 6; 7 y 8.

8. Cuestionario: 1) ¿Cuál es la función de los polos auxiliares? Explique:

2) ¿Qué corriente atraviesa la bobina de los polos auxiliares? 3) ¿De que manera están ubicados los polos auxiliares en el estator? 4) Describa dos formas de efectuar la regulación de velocidad en el motor shunt D.C. de los polos conmutables. 5) ¿Qué sucede si un motor D.C. en shunt se quita la excitación de carga? 6) ¿Qué diferencia existe en el comportamiento de la velocidad en caso de carga ascendente, entre el motor shunt normal y el motor shunt con polos auxiliares? 9. Conclusiones: 10. Recomendaciones: 11. Bibliografía:  [1] http://www.scribd.com/doc/50089575/5/MOTOR-SHUNT-OPARALELO  [2] http://corderoelectrico.blogspot.com/2008/10/motor-serieshunt.html