Practica 1 Motor de Corriente directa Parte 1

Vista previa del material en texto

Reporte Practica #1.
“Motor de Corriente directa Parte 1”
DESARROLLO 
1. Examine la estructura del módulo del motor/ generador de CD EMS 8211,
poniendo especial atención en el motor, el reóstato, las terminales de conexión y
el alambrado. Observe que la cubierta del motor se diseño de manera que pueda
ver fácilmente su estructura interna. La mayoría de los motores comerciales no
tienen esta construcción abierta.
Imagen del motor por la parte de atrás, se aprecia claramente que es un motor
didáctico puesto que tiene la carcasa abierta por la parte de atrás para poder
observar sus componentes, podemos notar el devanado de campo, y el devanado
serie, se diferencian por el diámetro de sus devanados. 
2. Observando el motor desde la parte posterior del módulo: 
a) Identifique el devanado de la armadura 
b) Identifique los polos del estator
c) ¿Cuántos polos de estator hay?
 4
d) El devanado del campo en derivación de cada polo del estator se compone de
muchas vueltas de alambre de diámetro pequeño. Identifique el devanado del
campo en derivación.
e) El devanado del campo en serie este arrollado en el interior del devanado de
campo en derivación sobre cada polo del reactor, se compone de menos vueltas y
el diámetro del alambre es mayor. Identifique el devanado de campo serie.
3. Viendo el motor desde el frente del módulo:
a) Identifique el conmutador 
En la imagen se puede observar el conmutador y claramente se aprecia como esta
seccionado, las escobillas se encuentran en contacto con el mismo.
b) ¿Aproximadamente cuantas barras de conmutador (segmentos) hay? 
75
c) ¿Cuántas escobillas hay? 
2
d) La posición neutral de las escobillas se indica mediante una línea roja marcada en
la cubierta del motor. Identifíquela.
e) Las escobillas se pueden ubicar en el conmutador moviendo la palanca de ajuste
de escobillas, hacia la derecha o a la izquierda de la línea roja indicadora. Mueve la
palanca en ambos sentidos y luego devuélvela a la posición neutral.
4. Viendo la parte delantera del módulo se nota que:
Esta es la parte delantera del módulo, se aprecian las conexiones del
conmutador, y los diferentes devanados que tiene, denotadas con una
numeración especifica para identificarlos.
a) El devanado del campo en derivación (vueltas numerosas de alambre fino) está
conectado con las terminales
5 y 6
b) El devanado de campo en serie (pocas vueltas de alambre más grueso) está
conectado con las terminales 
3 y 9
c) La corriente nominal de cada devanado está indicada en la caratula del módulo.
¿Podría responder a las preguntas (a) y (b) contando solo con estos datos?
Explique su respuesta: 
Si, el diámetro del devanado de campo derivación es menos, por lo y tanto hay una
mayor oposición al paso de corriente, y el amperaje es menor.
d) Las escobillas (segmentos del conmutador y devanado del inducido) se conectan a
las terminales 
1 y 2
5. El reóstato, montado en la caratula del módulo, está diseñado para controlar (y
llevar con seguridad) la corriente del campo en derivación.
a) El reóstato está conectado a las terminales 
7 y 8
b) ¿Cuál es el valor nominal de su resistencia? 
0𝞨 - 500𝞨
6. A continuación, medirá la resistencia de cada devanado del motor utilizando el
método de voltímetro-amperímetro. Con estos datos calculara la perdida de
potencia en cada devanado. Use los módulos EMS de la fuente de energía,
medición de CD y motor/generador de CD para conectar el circuito de la figura 11-
1
7. Conecte la fuente de alimentación.
a) Aumente lentamente el voltaje hasta que el devanado de campo en derivación
lleve 0.3 A de corriente, según lo indique el medidor de 0-500mA c-d (este es el
valor de la corriente nominal del devanado de campo en derivación). 
b) Mida y anote el voltaje del devanado de campo en derivación.
Ecampo enderivacion 75 Vdc
c) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. 
d) Calcule la resistencia del devanado de campo en derivación. 
Rcampo enderivacion=
V
I
= 75
0.3
=250Ω
e) Calcule las perdidas de I 2R(potencia) del devanado de campo en derivación
Pcampo enderivacion=I
2 R=(0.3 )2 (75 )=6.75W
8. Conecte el circuito de la figura 11-2
a) Este es el mismo circuito que se ilustra en la figura 11-1, excepto que el devanado
de campo en serie sustituyo al devanado de campo en paralelo y que el medidor
de 5A c-d ha reemplazado a una de 500 mA c-d.
b) Conecte la fuente de alimentación y aumente lentamente el voltaje de c-d hasta
que el devanado de campo en serie lleve una corriente de 3A según lo indica el
medidor de 5A c-d este es el valor nominal de corriente del devanado de campo en
serie. 
c) Mida y anote el voltaje a través del devanado de campo serie. 
Ecampo enderivacion=¿ 45 Vdc
d) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. 
e) Calcule la resistencia del devanado de campo en serie. 
Rcampo en serie=
V
I
= 45
0.3
=150Ω
f) Calcule las perdidas de I 2R del devanado de campo serie. 
Pcampo enserie=I
2 R=(0 .32)(150)=13 .5W
9. Conecte el circuito que aparece en la Figura 11-3 
a) Este es el mismo circuito de la Figura 11-2 excepto que el devanado de la armadura
(más las escobillas) han reemplazado al devanado de campo serie. 
b) Conecte la fuente de alimentación y aumente lentamente el voltaje hasta que el
devanado de la armadura lleve una corriente de 3A según lo indique el medidor de
5A c-d (este es el valor nominal de la corriente del devanado de la armadura).
c) Mida y anote el voltaje a través del devanado de la armadura (más las escobillas).
Earmadura=¿ 25 Vdc
d) Reduzca el voltaje a cero y desconecte la fuente de alimentación. 
e) Calcule la resistencia del devanado del inducido (más las escobillas).
Rarmadura=
V
I
= 25
0.3
=83.33Ω
f) Calcule las pérdidas de I 2R del devanado (más las escobillas).
Parmadura=I
2R=(0.3¿¿2) (83.33 )=7.49W ¿
Prueba de conocimientos:
1) ¿Cuál seria la corriente del campo en derivación del motor, si el devanado de
campo en derivación se excita mediante 120v c-d?
Rf=250ΩIf= V
Rf
=120V
250Ω
=0.48 A
2) Si se tiene una corriente de 3 A c-d que fluye por el devanado de campo serie del
motor ¿Cuál sería la caída de voltaje resultante?
V=IRRs=1.5ΩV= (3 A ) (1.5Ω )=4.5V
3) Si el reóstato se conectara en serie con el devanado de campo en derivación y la
combinación se conectará a una línea de 12 V c-d ¿Qué variaciones de corriente
del campo en derivación se podían obtener de su motor?
Ir=0Ω−500ΩIf=250ΩVl=12V c−dV=IR
Si Ir=0Rt=0Ω+250Ω¿= 12V
250Ω
=48mA
Si Ir=500ΩRt=500Ω+250Ω=750Ω¿= 12V
750Ω
=16mA
Las variaciones de corriente en el campo derivación son de 48mA−16mA
4) Todos los devanados e incluso el conmutador están hechos de cobre. Explique por
qué.
Están hechos de cobre por la buena conductividad que este material tiene.
5) ¿Por qué las escobillas del motor están hechas de carbón y no de cobre? 
Para que presenten cierta resistencia al flujo eléctrico, y no se genere un
aumento repentino desproporcionado de corriente.
6) Si el devanado de campo en serie del motor, se conectara directamente a la fuente
de energía de 120 V c-d
a) ¿Qué flujo de corriente se tendría?
V=IRRs=1.5ΩV=120VV=IR I=120V1.5Ω
=80 A
b) ¿Cuál seria la perdida de potencia en watts?
P=VI=(120V ) (80 A )=9600Watts
c) ¿Se pierde toda esta energía en forma de calor?
Si
d) ¿Qué cree que sucedería al devanado si la corriente se mantuviera algunos
minutos?
Se estropea el devanado, por lo tanto, la maquina sufriría daño.
7) ¿Qué significa corriente nominal y voltaje nominal? 
El el voltaje y corriente con los cuales la maquina esta diseñara para trabajar en
condiciones normales.
8) Si el devanado de la armadura y el campo serie del motor se conectan en serie a
una fuente de 120 V c-d ¿Cuál sería la corriente inicial?
If + Ia=(1.3Ω+8.3Ω )=9.6ΩI=120V9.6Ω
=12.5 A
9) En este motor, ¿es la resistencia de la armadura (más las escobillas)
sustancialmentela misma para cualquier posición de rotación de la armadura?
Explique porque : 
Debería ser la misma porque el conmutador esta seccionado en partes iguales,
entonces no debe existir mucha variación en la resistencia.
CONCLUSION;
Esta practica resulta de gran utilidad como introducción a los motores de corriente
directa principalmente porque podemos conocer su funcionamiento y sus
componentes , además tienen extensas aplicaciones en el sector industrial debido
a su elevado par al arranque y también al excelente control de velocidad que
posee, una de las aplicaciones en las que considero es importante hacer énfasis
por su versatilidad es que esta máquina de inducción puede ser utilizada como
generador y también como motor, la diferencia radica en que cuando trabaja
como generador, es una maquina que se encarga de convertir energía mecánica en
un diferencial de potencial eléctrico, y cuando trabaja como motor, al suministrarle
Energía eléctrica, la convierte en energía mecánica.
Bibliografía:
- Maquinas eléctricas y técnicas modernas de control , Pedro Ponce Cruz
y Javier Sampé López, Capitulo II.