Laboratorio N°7 Máquinas

MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Laboratorio N°7

“MOTOR DC”

INFORMEIntegrantes del grupo:

Sermeño Quispe, YulSantos Ramos, Jorge

Sección

C14-3-B

Fecha de realización: 11 de noviembre

Fecha de entrega: 25 de noviembre

Profesor:

Carlos Cuba

2013-II

INTRODUCIÓN

En este laboratorio aprenderemos arrancar en motor DC , determinaremos la corriente de arranque del motor , su velocidad su inversión de giro y evaluaremos el desempeño con carga del motor.

OBJETIVOS

Arrancar en motor DC Determinar la corriente de

arranque del motor Controlar la velocidad del motor Invertir el sentido de giro del motor Evaluar el desempeño con carga

del motor

FUNDAMENTO TEÓRICO

Parámetros característicos. Antes de todo vamos a considerar los parámetros característicos comunes a todos los motores DC.

•Velocidad.

•Torque al eje.

•Par máximo en el arranque.

•Corriente en el inducido.

•Rendimiento.

•Potencia al eje.

Las características de funcionamiento del motor de c.c. dependen del tipo de excitación. Las características más importantes, siendo constante la tensión aplicada al motor, serán:

Características de velocidad.-representa la variación de la velocidad de giro en función de la corriente del inducido ( n Vs Ia).

Características de par: representa la variación del par en función de la corriente del inducido (T Vs Ia).

Característica mecánica: es la más importante para el estudio del sistema motor-carga (T vs n).

PROCEDIMIENTO

1. MOTOR DE EXCITACIÓN INDEPENDIENTE Armar el circuito mostrado y acoplar el motor al dinamómetro con la faja.

A. CORRIENTE DE ARRANQUE DEL MOTOR DC.- Ajustar el reóstato de campo al valor mínimo ( máxima corriente)- Colocar el freno de dinamómetro al máximo, para dificultad el giro del motor.- Energizar la interface de adquisición de datos y seleccionar los medidores DC : I1 ,

I” y E 1- Incrementar la tensión en la armadura lentamente hasta que la lectura en I1 sea

aproximadamente 1A ( N menor de 150 RPM)- La corriente de campo debe de ser próximo a 300 mA

Lecturas

E1 = 61.54 vI1 = 1AI2= 0.316 A

Torque (T) = 1.53

Corriente de arranque ( Iarr=

I arr = UnE1

= 3.57

I arr = 3.57 A

Calculo de la Resistencia de armadura

Ra= E1I 1

= 61.54 Ω

torque de arranque

Tarr = T x IarrI 1

= 5.4621

B. CONTROL DE LA VELOCIDAD Manteniendo la corriente de excitación al máximo (reóstato del circuito de campo al mínimo a 0 ohmios ) y el torque del dinamómetro a mínimo . Incremente la tensión de armadura a 110 VDC. Tomar lectura.

Mediciones :CASO 1

E1 110.1I1 0.24I2 0.35N1 513.5

CASO 2Incrementando la tensión a 220 VDC

E1 219.6I1 0.294I2 0.345N2 1048

CASO 3Cambiando la posición del reóstato a la posición central (incremente la resistencia)

E1 219.3I1 0.343I2 0.219N3 1228

CASO4Finalmente, colocar la posición de reóstato de campo al máximo valor.

E1 218.7I1 0.431I2 0.15N4 1483

¿De qué manera se puede cambiar la velocidad del motor DC de excitación independiente?

Variando el reóstato al máximo y la tensión de la armadura.

C. FORMAS DE INVERTIR EL SENTIDO DE GIRO Cambiando la polaridad de la armadura o a la bobina del campo shunt.

D. EVALUACION DEL DESEMPEÑO DEL MOTOR

Verifique 2 cosas importantes. Primero que el circuito de excitación se encuentre conectado y segundo que el dinamómetro se encuentre al mínimo torque.Luego aplique la tensión nominal a los terminales de la armadura a 220 v y controlando la corriente de excitación gasta alcanzar la velocidad nominal del motor.NOTA: una vez obtenido las condiciones indicadas. no cambiar el valor de la resistencia de campo en todo este proceso. A continuaciones variar la carga según la tabla siguiente. Manteniendo en todo momento la tensión en los terminales de la armadura.

E1 (V) I1(A) I2(A) Tnc(N.m) N(RPM) Pm(W) P(W) n Tc(N-m)

221.9 0.37 0.16 0 1498 83.32 0.49 0.59 0.32221.06 0.43 0.16 0.1 1470.13 96.69 15.49 16.0

30.42

221.38 0.5 0.16 0.2 1454.19 111.45 30.4 27.28

0.52

221.4 0.57 0.16 0.3 1433.08 127.53 45.56 36.51

0.63

221.31 0.63 0.16 0.4 1416.61 139.83 58.36 41.74

0.71

220.11 0.7 0.16 0.5 1385.46 156.01 73.9 47.36

0.82

220.1 0.77 0.16 0.6 1380.72 170.07 87.6 51.51

0.92

219.95 0.82 0.16 0.7 1361.75 182.29 98.17 53.85

1

219.62 0.91 0.16 0.8 1340.4 200.07 112.82 56.39

1.12

219.68 0.98 0.16 0.9 1332.54 215.69 126 58.42

1.22

220.35 1.05 0.16 1.0 1321.04 233 139.41 59.84

1.32

220.17 1.12 0.16 1.1 1307.89 248.81 150.74 60.59

1.41

220.6 1.2 0.16 1.2 1301.37 266.43 162.6 61.03

1.5

220.1 1.3 0.16 1.3 1293.23 286.26 176.49 61.65

1.61

E. GRAFICO

- N VS T nc

- Tc VS I1

- P VS Tnc

- n VS Tnc

2. MOTOR DE EXCITACIÓN SERIE Armar el circuito mostrado y acoplar el motor al dinamómetro con la faja.


I” y E 1

- Incrementar la tensión en la armadura lentamente hasta que la lectura en I1 sea aproximadamente 1A ( N menor de 150 RPM)

- La corriente de campo debe de ser próximo a 300 mA

Lecturas

E1 =222.1v I1 = 0.66AI2= 0 A

Torque (T) = 1.53

Corriente de arranque (Iarr=

Iarr = UnE1

= 3.57

Iarr = 3.57 A


Ra= E1I 1

= 61.54 Ω

torque de arranque

Tarr = T x IarrI 1

= 5.4621



B. FORMAS DE INVERTIR EL SENTIDO DE GIRO Cambiando la polaridad de la armadura o a la bobina del campo shunt.

C. EVALUACION DEL DESEMPEÑO DEL MOTOR Variando la tensión en los terminales de la armadura y controlando la Iexc. Llevar la velocidad del motor a su velocidad nominal, para su mínimo torque .Luego variar la carga según la tabla siguiente, manteniendo la tensión en los terminales de la armadura.


222.11 0.66 0 0.1 1907.49 20.36 149.01 13.66

0.44

221.48 0.72 0 0.2 1814.53 38.97 161.3 24.16

0.54

220.54 0.78 0 0.3 1717.92 54.12 174.56 31 0.63220.28 0.83 0 0.4 1652.08 68.14 185.39 36.7 0.72

6220.01 0.89 0 0.5 1592.8 82.47 197.16 41.8

30.82

220.53 0.95 0 0.6 1539.07 97.28 210.19 46.28

0.93

220.7 1 0 0.7 1482.9 110.3 222.48 49.58

1.03

220.84 1.05 0 0.8 1447.5 120.9 234.46 51.56

1.12

220.62 1.11 0 0.9 1407.3 132.03 246.27 53.61

1.21

220.29 1.16 0 1.0 1369.93 142.07 256.49 55.39

1.3

219.49 1.22 0 1.1 1319.85 154 270.35 56.96

1.43

219.54 1.27 0 1.2 1291.8 162.42 280.22 57.96

1.51

D. GRAFICO

- N VS T nc

- Tc VS I1

- P VS Tnc

3. MOTOR DE EXCITACIÓN SHUNTArmar el circuito mostrado y acoplar el motor al dinamómetro con la faja.




Lecturas

E1 = 61.54 v I1 = 1AI2= 0.316 A Torque (T) = 1.53


I arr = UnE1

= 3.57

I arr = 3.57 A


Ra= E1I 1

= 61.54 Ω

torque de arranque

Tarr = T x IarrI 1

= 5.4621



B. FORMAS DE INVERTIR EL SENTIDO DE GIRO Cambiando la polaridad de la armadura o a la bobina del campo shunt.

C. EVALUACION DEL DESEMPEÑO DEL MOTOR

Variando la tensión en los terminales de la armadura y controlando la Iexc. Llevar la velocidad del motor a su velocidad nominal, para su mínimo torque .Luego variar la carga según la tabla siguiente, manteniendo la tensión en los terminales de la armadura.


220.1 0.6 0.16 0.1 1481.09 15.53 133.82 11.6 0.42219.28 0.67 0.16 0.2 1449.5 30.1 148.84 20.7

70.52

219.1 0.74 0.16 0.3 1433.84 46.55 163.27 28.51

0.63

218.81 0.8 0.16 0.4 1414.25 59.31 176.53 33.6 0.72216.55 0.87 0.16 0.5 1404.65 74.57 191.29 38.9

80.82

218.32 0.94 0.16 0.6 1385.48 88.47 207.67 42.6 0.92219.01 1.01 0.16 0.7 1378.11 101.61 222.08 45.7

51.02

219.02 1.07 0.16 0.8 1363.65 113.76 236.8 48.04

1.11

217.91 1.15 0.15 0.9 1350.75 127.74 252.06 50.68

1.22

217.56 1.24 0.15 1.0 1337.03 141.89 270.39 52.48

1.33

217.34 1.3 0.15 1.1 1325.33 153.62 284.74 53.96

1.42

217.16 1.4 0.15 1.2 1306.29 166.44 306.15 54.36

1.53

D. GRAFICO

- N VS T nc

- Tc VS I1

- P VS Tnc

4. MOTOR DE EXCITACIÓN COMPUESTOArmar el circuito mostrado y acoplar el motor al dinamómetro con la faja.




Lecturas

E1 = 61.54 v I1 = 1AI2= 0.316 A

Torque (T) = 1.53


I arr = UnE1

= 3.57

I arr = 3.57 A


Ra= E1I 1

= 61.54 Ω

torque de arranque

Tarr = T x IarrI 1

= 5.4621



E. FORMAS DE INVERTIR EL SENTIDO DE GIRO Cambiando la polaridad de la armadura o a la bobina del campo shunt.

F. EVALUACION DEL DESEMPEÑO DEL MOTOR Variando la tensión en los terminales de la armadura y controlando la Iexc. Llevar la velocidad del motor a su velocidad nominal, para su mínimo torque .Luego variar la carga según la tabla siguiente, manteniendo la tensión en los terminales de la armadura.

E1 (V) I1(A) I2(A) I3(A) N(RPM) Pm(W) P(W) n Tc(N-m)

135.44 2.47 0.22 2.25 1032.11 44.34 336.5 13.22

0.41

135.36 2.56 0.22 2.34 947.97 50.05 348 14.38

0.6

134.91 2.63 0.21 2.42 852.09 54.14 353.53 15.19

0.61

134.79 2.72 0.21 2.51 766.05 57.07 366.04 15.51

0.71

134.13 2.79 0.21 2.57 706.81 59.84 378.06 15.95

0.81

134.43 2.88 0.21 2.66 616 58.69 387.85 15.13

0.91

134.79 2.95 0.21 2.78 552.69 58.14 398.42 14.59

1

134.52 3.02 0.21 2.8 477.33 55.74 407.09 13.69

1.12

134.13 3.08 0.21 2.86 428.76 53.68 414.23 12.96

1.2

G. GRAFICO

- N VS T nc

- Tc VS I1

- P VS Tnc

Conclusiones

Se determinó que para cambiar el sentido del motor es necesario cambiar la polaridad de la alimentación a los devanados de campo.

Se concluyó de la experiencia de laboratorio que para aumentar la velocidad de giro del motor es necesario aumentar el reóstato.

BIBLIOGRAFÍA

http://www3.fi.mdp.edu.ar/maquinas-electricas/Teorias%20PDF/MEII/PDF%20Presentaciones%20en%20Impress%20(.odp)/T07%20-%20Motor%20de%20CC.pdf



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