UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FÍSICAS Y FORMALES ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA, MECÁNICAELÉCTRICA Y MECATRÓNICA
Curso: LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS Tema: ESTRUCTURA E INSTALACIÓN DE LAS MÁQUINA DE CORRIENTE CONTÍNUA Profesor: ING. LUIS A. CHIRINOS Alumno: ARNOLD BUSTINZA PUMA
AREQUIPA- PERU 2017
1.- OBJETIVO: Revisar, estudiar y aplicar la teoría estudiada para reconocer y ubicar a los diferentes componentes de las máquinas de corriente continua, tomando lectura de las resistencias internas de cada uno de ellos y realizar el ensamble observando las normas de seguridad. 2.- FUNDAMENTO TEORICO: Motor DC:
El motor de corriente continua (denominado también motor de corriente directa, motor CC o motor DC) es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio, gracias a la acción del campo magnético. Una maquina DC está compuesta principalmente por dos componentes: el estator y el rotor. El estator a soporte mecánico al aparato y contiene los devanados principales de la máquina, conocidos también con el nombre de polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre núcleo de hierro. El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, alimentado con corriente directa mediante escobillas fijas (conocidas también como carbones). Los motores de corriente continua (CC) también se utilizan en la construcción de servomotores y motores paso a paso. Además, existen motores de CD sin escobillas. En su estructura también encontramos componentes como el colector y las escobillas. El colector constituido esencialmente por piezas planas de cobre duro de sección trapezoidal, llamadas delgas, separadas y aisladas unas de otras por delgadas láminas de mica, formando el conjunto un tubo cilíndrico aprisionado fuertemente. El colector tiene tantas delgas como bobinas posee el devanado inducido de la máquina. Las escobillas dispuestas en los portaescobillas, de bronce o latón, que retienen las escobillas que establecerán el enlace eléctrico entre las delgas y el colector y el circuito de corriente continua exterior. Aquí podemos ver la estructura de un motor DC.
En la figura siguiente se muestra la estructura interna de un motor DC.
3.- ELEMENTOS A UTILIZAR : Para el ensayo se utilizarán los siguientes elementos:
Multímetro Contactores Motor DC Amperímetro analógico (se debe usar este para detectar la corriente máxima a la que llega al momento de arranque). Cables de conexión. Puente de diodos
4.- PROCEDIMIENTO DE EJECUCION
Reconocer e identificar los terminales del motor, elaborar el esquema de conexiones de los componentes encontrados. (Indicar el tipo de motor según la información obtenida)
Como podemos ver es un motor DC en configuración continua. (por el tipo de conexión visto en clase de prácticas)
Medir con el instrumento adecuado el valor de la resistencia interna de cada componente, la resistencia de aislamiento del estator y de la armadura. Las siguientes medidas son las correspondientes de bobina a bobina. D1 2 D2 3 D3 4 D4 5 D5 6 D6 7 D7 8 D8 9 8.5Ω 20.5 Ω 6.9 Ω 13.9 Ω 14.1 Ω 2.4 Ω 2.0 Ω 2.1 Ω D9 10 D10 11 D11 12 D12 13 D13 14 D14 15 D15 16 D16 1 2.0 Ω 2.0 Ω 2.1 Ω 2.0 Ω 2.0 Ω 2.1 Ω 1.8 Ω 1.9 Ω
Otro dato que se tomó en la práctica fue:
0.56 A
0.45 A
Elaborar el diagrama completo de conexiones del motor ensayado según normas vigentes e incluya los valores de las resistencias internas en los símbolos graficados.
50V
3 5
1
2
4
6
M
t2
t1 +88.8
Implementar el circuito de arranque simple del motor de corriente continua según las instrucciones del Código Eléctrico Nacional, graficar los circuitos de fuerza y control aplicados.
5.- CUESTIONARIO: 5.1.- Defina la función de cada componente ubicado en el motor ensayado
Un estator – Es la parte fija de la parte rotativa y uno de los elementos fundamentales para la transmisión de potencia (en el caso de motores eléctricos) o corriente eléctrica (en el caso de los generadores eléctricos), siendo el rotor, su parte contraria y móvil. Un rotor – Es el componente que gira o rota dentro de una máquina eléctrica, ya sea un generador o motor eléctrico. Está formado por un eje que soporta un juego de bobinas enrolladas sobre unas piezas polares, estáticas. Un conmutador – Es un interruptor eléctrico rotativo que se encuentra en algunos motores y generadores eléctricos. Periódicamente cambia la dirección de la corriente entre el circuito externo y el rotor. Escobillas – En los motores o generadores eléctricos se debe establecer una conexión fija entre la máquina con las bobinas del rotor. Para esto se fijan dos anillos en el eje de giro,
aislados de la electricidad del eje y conectados a la bobina rotatoria, a sus terminales. En frente de esto se encuentran unos bloques de carbón que realizan presión a través de unos resortes, con el objetivo de establecer el contacto eléctrico. Estos bloques son las escobillas.
Un eje – Es un elemento encargado de guiar el movimiento de rotación de una pieza o de un conjunto de ellas, como en una rueda o engranaje. 5.2.- Los valores de resistencia de aislamiento medidos, ¿son los adecuados?, explique: En la práctica no medimos estos valores pues para esto se usa un megohmetro. El Megger, o en realidad Megohmetro, por su nombre genérico, es un instrumento que sirve para medir la resistencia de aislamiento de: cables y bobinados; puede ser respecto a tierra o entre fases, con el Megger también podrá hallar el índice de polarizacion.
5.3.- Describa ¿por qué las diferencias de valores resistivos entre las bobinas del estator y las bobinas del rotor? 5.4.-Describa las ventajas y desventajas de la utilización de máquinas de Corriente Continua en aplicaciones industriales.
Ventajas: o o o o o o
Amplio rango de variación de velocidad Baja relación peso / potencia Bajo nivel de ruido( dependiendo a la velocidad de giro) Alta capacidad a cargas dinámicas Óptima calidad de conmutación Alta resistencia a vibraciones
Desventajas o o o o
Alto precio Mantenimiento continuo de algunas de sus piezas (escobillas y colectores) Deben ser motores grandes si se buscan potencias elevadas Por causa de la gran velocidad de giro, estos motores son algo ruidosos.
5.5.- De acuerdo al Código Eléctrico Nacional elabore el diagrama de
representación del motor ensayado, y los circuitos de fuerza y control correspondiente. Circuito de fuerza
Circuito de control
6.- CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:
En todos los motores eléctricos viene indicado como mínimo el voltaje nominal, la corriente nominal, la potencia nominal y las revoluciones por minuto Al arrancar un motor hay una corriente de arranque que es mayor que la corriente nominal La corriente de arranque es mayor porque se tiene que vencer fuerzas para iniciar el movimiento Las maquinas eléctricas admiten energía eléctrica y producen un trabajo mecánico de salida, que se mantiene si se alimenta de forma continua el sistema Las maquinas eléctricas de corriente continua pueden funcionar tanto como un generador o como un motor Siempre pero siempre es necesario revisar el correcto funcionamiento de los componentes, el practica pudimos ver q al tratar de arrancar el circuito no funcionaba y no era por que estuviera mal conectado; sino que un contactor estaba fallando.
7.- BIBLIOGRAFÍA:
https://maquinaselectricasunam.jimdo.com/temario/m%C3%A1quinas-de-corrientedirecta/ Clase de prácticas correspondiente a la de este informe. Ing. Luis A. Chirinos. http://comofuncionaque.com/como-funciona-el-motor-electrico/
