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FACULTAD: MECÁNICA CARRERA: INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO

GUÍA DE LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS PRÁCTICA No. 26 “MOTOR COMPUESTO DE CD”

1. DATOS GENERALES: NOMBRE:

CODIGO(S):

José Luis Chávez Darío Ramírez Andrés Valencia Darío colcha

1523 1468 1550 1723

PROFESOR DE LA CATEDRA

PROFESOR DE LABORATORIO

ING. MARCO SANTILLAN

TJG. MARCELO CHUGNAY GRUPO No.:04

FECHA DE REALIZACIÓN: 06/01/2019

FECHA DE ENTREGA: 11/01/2019

GUIA DE PRÁCTICAS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS Las prácticas tendrán objetivos, un marco teórico, el desarrollo. El estudiante después de cada práctica, tiene que conocer el principio de funcionamiento, las partes constitutivas y las aplicaciones de las distintas máquinas eléctricas. Advertencia: En cada experimento de laboratorio se manejan voltajes de hasta 220V. No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada. La fuente debe desconectarse después de hacer cada medición. Nota: A una máquina de corriente continua se puede aplicar corriente alterna, pero nunca a una máquina de corriente alterna se puede aplicar corriente continua a valor nominal, ésta se quemará. Siempre conectar la máquina al voltaje adecuado y controlar que la intensidad nunca sobrepase el valor nominal indicado. 2. EL MOTOR COMPUESTO DE CD

MARCO TEÓRICO MOTOR COMPUESTO (MOTOR COMPOUND)

Un motor dc compuesto es aquel que tiene campo en derivación y campo en serie. en tal motor se marcan en las 2 bobinas de campo tienen el mismo significado que los marcados en un trasformador: la corriente que fluye hacia dentro, por el punto, produce una fuerza magnetomotriz positiva. si la corriente fluye hacia dentro por los puntos marcados en las 2 bobinas de campo, las fuerzas magnetomotrices resultantes se suman para producir una fuerza magnetomotriz total mayor. esta situación se conoce como composición acumulativa. si la corriente de una bobina de campo fluye hacia dentro por el punto, mientras que la corriente de la otra bobina de campo sale por el punto, las fuerzas magnetomotrices se restan. los puntos redondos corresponden a la composición acumulativa del motor y los cuadrados, a la composición diferencial El devanado es dividido en dos partes, una está conectada en serie con el inducido y la otra en paralelo, como se puede ver con el dibujo. Se utilizan en los casos de elevación como pueden ser montacargas y ascensores. Teniendo el devanado de excitación enserie conseguimos evitar el embalamiento del motor al ser disminuido el flujo, el comportamiento sería similar a una conexión en shunt cuando está en vació. Con carga el devanado en serie hace que el flujo aumente, de este modo la velocidad disminuye, no de la misma manera que si hubiésemos conectado solamente en serie

3. OBJETIVO:  Estudiar las características del par en función de a velocidad, de un motor compuesto de cd  Calcular la eficiencia de un motor compuesto de cd

Exposición Si bien la cualidad principal del motor serie de cd esta en su alto valor de par, también existe la desventaja en su alto valor de par, también existe la desventaja de que los motores de este tipo tienden a sobre acelerarse con cargas ligeras. Esto puede corregirse agregando un campo en derivación conectado de tal forma que refuerce el campo en serie. El motor se convierte entonces en un maquina compuesta acumulativa, en cuanto a la velocidad constante que caracteriza Alos motores de cd en derivación, esta tampoco es conveniente e algunas aplicaciones, por ejemplo, cuando el motor debe mover un volante, ya que se necesita cierta disminución de velocidad del motor para que el volante pierda su energía cinética. Para las aplicaciones de este tipo se requiere un motor que tenga una curva característica de velocidad con caída, es decir, que la velocidad del motor debe bajar notablemente al aumentar la carga. El motor de cd con devanado compuesto acumulativo es el adecuado para esta clase de trabajo

El campo en serie también se puede conectar de tal forma que produzca un campo magnético opuesto al del campo en derivación. así se obtiene un motor diferencial compuesto cuyas aplicaciones son muy limitadas, debido principalmente a que aquel tiende a ser inestable. Esto es así, al aumentar la carga, la corriente de armadura se incrementa, lo cual aumenta la intensidad del campo serie. Puesto que actúa en oposición al devanado en derivación, el flujo total se reduce, dando como resultado un incremento de velocidad. Por lo general, un incremento en la velocidad aumenta más todavía la carga, con lo que, a su vez, aumentara aún más la velocidad y puede suceder que el motor se desbloquee. A veces los motores diferenciales compuestos se construyen con campos débiles, a fin de compensar un poco la caída de velocidad normal producida en un motor en derivación con carga, y lograr así que el motor tenga una velocidad mas constante. Los motores diferenciales compuestos se usan muy poco Equipos y herramientas Módulo de fuente de energía 0-120V ca,120V cd,,0-120 cd Módulo de motor/generador de cd Módulo de medición de cd 0-200V, 5A modulo electrodinamómetro Tacómetro de mano Cables de conexión

EMS 8821 EMS 8211 EMS 8412 EMS 8911 EMS 8920 EMS 8941

Banda 4. PROCEDIMIENTOS

1 Conecte el circuito que aparee en la figura 26-1 utilizando los módulos EMS de la fuente de energía, motor generador de cd , medición de cd y electrodinamómetro y no aplique voltaje por ahora Conecte el dinamómetro al motor generador de cd mediante la banda. Observe que el motor esta conectado para operar en serie y está conectado a la salida de cd variable de la fuente de alimentación terminales 7 y N. El electrodinamómetro está conectado la salida fija de 120V ca de la fuente de alimentación terminales Ny1

2 Ajuste la perilla de control del dinamómetro a su posición extrema haciéndola girar en sentido contrario al de las manecillas del reloj a fin de que proporcione una carga mínima de arranque para el motor 3 a) Conecte la fuente de alimentación e incremente gradualmente el voltaje de cd hasta que el motor comience a girar. Observe la dirección de rotación. Si no es en sentido de las manecillas del reloj desconecte la fuente de alimentación e intercambie las conexiones del campo serie b) reduzca a cero el voltaje y desconecte la fuente de alimentación 4 El campo en derivación debe conectarse en serie con el reóstato a las terminales 1y 4, como se indica en la figura 26-2

5 Conecte la fuente de alimentación y ajuste el voltaje a 120 V cd, según indique el medidor. Si el motor desarrolla una velocidad excesiva, esto significa que funciona en forma diferencial compuesta. Si este es el caso, reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. Intercambie las conexiones del campo en derivación alas terminales 1 y 4, para obtener el modo de operación acumulativo opuesto 6 Con la entrada a un nivel de 120 v cd exactamente, ajuste el reóstato del campo en derivación para una velocidad de motor en vacío de 1800rpm, tomando esta lectura en el tacómetro de mano. 7 a) Aplique carga al motor de cd haciendo girar la perilla de control del dinamómetro hasta que la escala marcada en la carcasa del estator indique 3 lbf.plg. Si es necesario ajuste de nuevo la fuente de alimentación para tener siempre 120 V cd exactamente b) Mida la corriente de línea y la velocidad del motor, y anote estos valores en la tabla 26-1

E VOLTS 120 120 120 120 120

I AMPS 0.6 0.9 1.2 1.8 2.2

VELOCIDAD R/MIN 1800 1624 1471 1294 1192

PAR LBF.PLG 0 3 6 9 12

c) Repita esta operación para cada valor de par que aparece en la tabla, mientras mantiene una entrada constante de 120 cd. d) Reduzca a cero el voltaje y desconecte la fuente de alimentación NOTA: Para obtener un par exacto de 0 lbf.plg, desconecte el motor del dinamómetro 8 a) En la gráfica de la figura 26-3, marque los valores de velocidad de motor obtenidos en la tabla 26-1 b) trace una curva continua por los puntos marcados c) La grafica representa la curva característica de la velocidad en función del par de un motor típico de cd con devanado compuesto.

9 Calcule la regulación de velocidad (carga plena=9lbf.plg), utilizando la ecuación: % de regulación =(velocidad en vacío- velocidad a plena carga / velocidad a plena carga )*100

10 Ajustela perilla de control del dinamómetro en su posición extrema haciéndola girar en el sentido de las manecillas del reloj (para obtener la máxima carga de arranque para el motor compuesto) 11 a) Conecte la fuente de alimentación e incremente gradualmente el voltaje de cd hasta que el motor tome 3 amperes de corriente en línea. El motor debe girar con mucha lentitud o bien estar parado. b) Mida y anote el voltaje de cd y el par desarrollado E=34 V Par=15075lbf.plg(1.78Nm) c) Reduzca a cero el voltaje y desconecte la fuente de alimentación 12 a) La corriente de línea del procedimiento 11 solo esta limitada por la resistencia equivalente ala cd del motor compuesto. b) Calcule el valor de la corrientede arranque si se aplicaara voltaje a plena de lñinea 120 V al motor compuesto de cd corriente de arranque= 10.58 A v=I*R R=V/I R=34/3 R=11.33 I=V/R I=120/11.33 I=10.58 5. PRUEBA DE CONOCIMIENTOS

1 calcule los hp que desarrolla el motor compuesto de cd, cuando el par es 9 lbf.plg. use la ecuación 𝒉𝒑 = (

𝒓 )(𝒍𝒃𝒇. 𝒑𝒍𝒈)(𝟏. 𝟓𝟗)/𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 𝒎𝒊𝒏 hp=1294*9*1.59/100000 hp=0.185

2 si se sabe que 1 hp equivale a 746 watts, ¿ cuál es el valor en watts de la salida del motor de la pregunta 1 ? Salida en watts=138.13

3 ¿cuál es la potencia de entrada en watts del motor de la pregunta 1 ? P=120*0.6 P=723 w 4 si se conoce la potencia de entrada y la de salida en watts calcule la eficiencia del motor de la pregunta 1 Eficiencia=Pe/Ps Eficiencia=72/138.13 Eficiencia=0.52 5 ¿cuáles son las perdida en watts del motor de la pregunta 1 ? 6 ¿cuántas veces es mayor la corriente de arranque que la corriente normal a plena carga? Corriente 10.58 Es de 10 veces mayor 7 un motor compuesto de cd es mas estable que un motor serie de cd y sus características de arranque son casi tan buenas como las de este. explique porque El motor serie tiende a sobrecalentarse con cargas ligeras, y agregando un campo en derivación se corrige 8 compare los mo0tores compuesto serie y en dedicación de acuerdo con A) El par de arranque

Compuesto tiene un alto par de arranque y este es la combinación del motor serie y shunt b ) la corriente de arranque El alto par de sección de sus inductores c ) La eficiencia Es alta por la combinación del motor serie y shunt d ) regulación de la velocidad Se la puede realizar en la fuente de alimentación como el reóstato para compound y derivación, pero en el motor en serie no selo puede realizar

6. CONCLUSIONES   

Se pudo determinar las características del par en función de la velocidad Se toma como conclusión que se pudo observar la forma correcta de conectar el motor compuesto serie y el motor en derivación Se puedo calcular la eficiencia de un motor compuesto

7. RECOMENDACIONES      

Se recomienda prestar mucha atención a las guías de laboratorio para no ocasionar problemas a los equipos Se recomienda hacer silencio mientras se realiza las prácticas Tomar en cuenta los voltajes que se trabajan en cada laboratorio ya que son muy altas y pueden ocasionar problemas Si existen dudas acerca de las conexiones preguntar al asistente o al encargado del laboratorio para evitar errores en los equipos Tomar apuntes de cada paso que se realiza al momento de conectar cada equipo Cuidar los equipos dentro y fuera del laboratorio para su correcto funcionamiento

PROFESOR DE LA CATEDRA Ing. Marco Santillán

…………………………. Firma del catedrático

NOMBRES:

FIRMAS

José Luis Chávez

………………….

Darío Ramírez

…………………..

Andrés Valencia

….………………..

Darío colcha

…………………..

8. BIBLIOGRAFÍA  Texto básico de máquinas eléctricas, Ing. Mcs. Cesar Astudillo. M. Riobamba, junio 2005 

https://es.idoub.com/doc/133888272/maquinas-electricas-chapman-pdf



https://www.monografias.com/trabajos61/motores-corriente-continua/motorescorriente-continua.shtml



https://es.idoub.com/doc/133888272/maquinas-electricas-chapman-pdf



https://www.casadellibro.com/libro-maquinas-electricas-6ed/9788448161125/1191988