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• Cesar Robles

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Instructor: Edgar Robles Meza

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Máquinas rotatorias de conversión de energía electromecánica. Se utilizan en tracción eléctrica (tranvías, trenes, etc.) y en accionamiento donde se requiera un control preciso de la velocidad.

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Al pasar la corriente eléctrica por la bobina ésta se comporta como un imán cuyos polos se rechazan o atraen con el imán

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En el motor el flujo del inductor se distorsiona debido al flujo magnético creado por la corriente del inducido.

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Una de las características de los motores de C.C es su fácil control de velocidad, en un amplio rango. Hay 3 métodos de control de velocidad Variación del flujo , por medio de un reóstato en el campo shunt. Por medio de resistencia en el circuito de armadura, y Por control de la tensión terminal de armadura. www.senati.edu.pe

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Para invertir el sentido de giro de un motor de corriente continua, se debe invertir la polaridad de la tensión aplicada a sus bornes de la armadura. Otro método de invertir el sentido de giro es el de invertir la polaridad del campo magnético producido por las bobinas excitadoras

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FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM) La fuerza electromotriz o voltaje inducido (representado fem, FEM. Es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado. Es una característica de cada generador eléctrico. www.senati.edu.pe

una fcem, cuyo valor se obtiene de forma análoga a la fem del generador, con la diferencia que ahora es de oposición a la corriente, por lo que se llama fcem.

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Corriente de arranque Los motores en el arranque consumen de 4 a 8 veces la corriente nominal, ya que requieren de una potencia inicial grande para poder vencer todas las resistencias desde el reposo del motor hasta su velocidad final.

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La corriente de arranque en la armadura es elevada en comparación a la corriente nominal, el cual puede dañar al conmutador y las bobinas de la armadura. Para evitar esta alta corriente se conecta en serie a la armadura una resistencia variable o reóstato de arranque en su máximo valor que posteriormente se irá eliminando.

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Sobre un conductor por el que circula una corriente eléctrica y que se encuentre dentro de un campo magnético también aparece una fuerza magnética.

F L I www.senati.edu.pe



B

Donde: I = Intensidad de corriente ( A). L = Longitud del conductor dentro del campo. (m) B = Campo magnético (T)

1) Calcular la fuerza electromagnética sobre un conductor sometido a un campo magnético de 4,3T, si tiene una longitud de 30 cm y perpendicular a l campo.

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Al igual que en un conductor sólo que la fuerza será el doble.

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1) Calcular la fuerza electromagnética a través de una espira cuadrada de 1.8m de lado por la cual circula una intensidad de corriente eléctrica de 8.2A sometido en un campo magnético de 4,8 T.

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Es cuando una carga eléctrica ingresa con una velocidad (V) a un campo magnético exterior (B) sobre dicha carga (Q). regla de la mano izquierda. El módulo de la fuerza se calcula como: F

B 

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V

Donde: F = Fuerza magnética (N) Q = Carga eléctrica (C) V = Velocidad de la carga (m/s) B = Campo magnético (T

Al paso de la corriente eléctrica por conductores se crea un campo magnético, si poseemos dos conductores sus campos interactúan mediante una fuerza de atracción o repulsión dependiendo del sentido de la corriente. Igual sentido: las fuerzas con de atracción. Sentido Contrario: las fuerzas son de repulsión.

I2 F

I1

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L

F Donde: F = Fuerza magnética (N) u0 = Permeabilidad magnética del vacío = 4x10-7 I1= Corriente en la línea 1 I2=Corriente en la línea 2 d=Distancia de separación entre conductores (m)

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La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto en línea recta por unidad de tiempo. Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s.

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La velocidad angular es una medida de la velocidad de rotación. Se la define como el ángulo girado por unidad de tiempo y se la designa mediante la letra griega . Su unidad en el S.I. es el radián por segundo (rad/s).

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Magnitud vectorial que caracteriza la variación de la velocidad angular de un móvil que describe una trayectoria circular o de un sólido rígido que gira alrededor de un eje fijo. Se representa por “” y su unidad es rad·s-2.

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Instructor: Edgar Robles Meza

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Máquina rotativa de conversión electromecánica Shunt, derivación o paralelo cuyo devanado de campo está conectado a la línea de alimentación de potencia en paralelo con el devanado de armadura.

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Para alimentar un motor DC Shunt necesitamos una fuente de tensión DC de acuerdo al Voltaje nominal en placa, reóstato de campo y reóstato de arranque.

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Buen par de arranque. Velocidad constante al variar la carga Velocidad fácil de controlar. Autorregulante. Se embala si se abre el campo.

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Muy usado en aplicaciones industriales, donde es importante que tenga una velocidad relativamente constante, para el mando de máquinas para herramientas.

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1. Un motor de CC derivación tiene una resistencia de inducido de 0.25 , un bobinado de excitación de 200  y una caída de tensión en las escobillas de 2 V. Si conectado a 240 V consume 35A a 1200 r.p.m., calcula: (A) la potencia en el eje del motor, (B) La intensidad en el inducido, (C) la intensidad en el bobinado de excitación, (D) el par de rotación útil.

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2. Se tiene un motor de CC derivación de 600 V, 90 CV, 130 A de consumo , 2500 r.p.m. con 0.2  de resistencia en los bobinado inducido, 500  en el bobinado de excitación, y 2 V de caída de tensión por contacto en la escobilla. Calcule para el funcionamiento a plena carga: (A) El rendimiento del motor, (B) La intensidad de la corriente en el inducido, (C) La f.c.e.m. , (D) El par de rotación útil, y (E) La resistencia del reóstato de arranque para que la intensidad de la corriente en el inducido sea la mitad del valor nominal durante el arranque. www.senati.edu.pe

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Verificar el estado del devanado de campo shunt Verificar el estado del reóstato de campo. Realizar un buen conexionado de acuerdo a diagrama. Si la intensidad de campo repentinamente se vuelve muy débil, como cuando se abre un devanado de campo y sólo el magnetismo residual mantiene el campo, el motor de derivación empezará a funcionar muy rápidamente, y se embala o desboca.

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• Un motor de corriente continua derivación tiene una resistencia de inducido y conmutación de 0. 25 ohmios, un bobinado de excitación de 200 ohmios y una caída de tensión en la escobillas de 1 V. Si conectado a 240 V consume 25 A y entrega una potencia útil de 10 CV a 1200 r.p.m. Calcular:

• La intensidad en el inducido • La intensidad en el bobinado de excitación • El par de rotación útil. www.senati.edu.pe

• Un motor eléctrico de corriente continua excitación en derivación tiene las siguientes características: Potencia útil, Pu=10 CV, tensión de alimentación, U= 440V, intensidad absorbida de la red, Iabs=20 A. Velocidad de giro n= 1500 rpm. Resistencia del inducido, Ri=0,2 Ω. Resistencia del devanado de excitación, Rexc=440 Ω.Determine, para el funcionamiento del motor a plena carga: a) El valor de la fuerza contraelectromotriz. www.senati.edu.pe

• Un motor eléctrico de corriente continua excitación en derivación tiene las siguientes características: Potencia útil, Pu=10 CV, tensión de alimentación, U= 440V, intensidad absorbida de la red, Iabs=20 A. Velocidad de giro n= 1500 rpm. Resistencia del inducido, Ri=0,2 Ω. Resistencia del devanado de excitación, Rexc=440 Ω Determine, para el funcionamiento del motor a plena carga: • La potencia perdida por efecto Joule en los devanados(pérdidas del cobre) y el valor conjunto de las pérdidas del hierro y mecánicas.

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• Un motor eléctrico de corriente continua excitación en derivación tiene las siguientes características: Potencia útil, Pu=10 CV, tensión de alimentación, U= 440V, intensidad absorbida de la red, Iabs=20 A. Velocidad de giro n= 1500 rpm. Resistencia del inducido, Ri=0,2 Ω. Resistencia del devanado de excitación, Rexc=440 Ω Determine, para el funcionamiento del motor a plena carga: • a) El par util.

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