Tema: “PRINCIPIOS DE LAS MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA”.

I. OBJETIVOS.

Facultadde Ingeniería. Escuelade Eléctrica. Asignatura“CONVERSIÓNDELA ENERGIAELECTROMECÁNICAII”.

Que el estudiante: • Identifique la simbología DIN para la conexión e interpretación de los circuitos con máquinas de corriente continua, y verifique la aplicación y nomenclatura de otras simbologías comunes. • Sea capaz de determinar los las características descriptivas de las máquinas de Vdc mediante la información proporcionada por los datos de placa del fabricante. • Determine datos de operación límite o parámetros eléctricos clave de la información de los datos de placa del fabricante. • Opere apropiadamente las máquinas de corriente continua e identifique la aplicación de éstas máquinas en la industria, determinando ventajas y desventajas. II. INTRODUCCIÓN. Las máquinas de corriente continua fueron paradójicamente, en algún tiempo, la solución a los problemas de generación de par electromagnético y en la aplicación de los primeros sistemas de generación de electricidad por métodos dinámicos. De hecho, las máquinas de corriente continua todavía se aplican y se siguen empleando en la industria, porque presentan gran estabilidad y facilidad para el control y regulación por métodos estáticos o semiconductores. Las máquinas de corriente continua al igual que enseñan los principios de conversión de la energía, puede darse en dos tipos: como generadores eléctricos y como motores eléctricos. A diferencia de las máquinas de corriente alterna, las máquinas de Vdc, constructivamente poseen la excitatriz o circuito de campo en la armadura o parte estacionaria de la máquina, dentro de las ranuras del estator. III. MATERIALES Y EQUIPO. No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Cantidad 1 1 1 3 1 X 1 1 1

Descripción Máquina de DC en derivación, autoexcitada, serie y compuesta. Cubierta de seguridad de acople de eje Cubierta de seguridad de final de eje Medidores RMS Regulador de campo de generador de DC Cables de toda medida Motor conectado como primotor Carga resistiva Fuente de alimentación 7007-5A

IV. PROCEDIMIENTO.

Parte I. Determinación de Simbología y Nomenclatura. 1. Identifique la simbología mostrada en la caja de bornes que se presenta al frente de la máquina en estudio e identifique los datos de placa importantes:

GUÍA 5 .1

Máquina estudio

en Símbolo eléctrico normalizado ANSI

Simbología DIN

Esquema de conexiones en la placa de datos

en Símbolo eléctrico normalizado ANSI

Simbología DIN

Esquema de conexiones en la placa de datos

Motor serie de cc.

Motor shunt o derivación de cc.

Motor compuesto de cc

Máquina estudio

Generador serie de cc.

Generador shunt o derivación de cc.

Generador compuesto de cc

GUÍA 5

Características de las máquinas de corriente continua: Complemente la tabla descrita.

Tipo de máquina

Valor de la resistencia del devanado de armadura (con ohmetro)

Valor de la resistencia del devanado de campo (con ohmetro)

Sección cualitativa del conductor de armadura respecto al conductor del circuito de campo (mayor, o menor)

Motor/ Generador shunt o en derivación de cc. Motor/ Generador serie de cc. Motor/ Generador tipo compuesto. Parte II. Accionamientos Básicos de los Motores de Vdc. 1. Realice la conexión del motor y de los frenos magnéticos para cada uno de los ejes de los motores primeramente con el de tipo SHUNT, luego con el serie, no olvide conectar la unidad de control de freno. Asegúrese de una carga mecánica nula en el arranque. Puede auxiliarse de las figuras de los anexos para realizar las conexiones. Tenga cuidado de ponerle una carga de aproximadamente 1Nm al motor serie, evitando así que se sobreacelere. 2. Realice el esquema eléctrico de conexiones de las fuentes hacia el motor. No olvide incluir en el circuito, mediciones para las corrientes de armadura y de campo, para las condiciones de vacío de la máquina como motor.

Máquina en estudio en condiciones de vacío y a voltaje nominal

Velocidad

I armadura

I campo

Conexión del campo en serie Conexión de campo en derivación Conexión del campo en excitación separada Motor compuesto

3. Complemente la tabla para los casos de cada uno de los motores. Para cada uno de los motores conectados, realice la inversión de giro respectiva midiendo los datos indicados.

GUÍA 5

4. Registre los datos medidos al invertir el giro de cada uno de los motores en la tabla que se muestra a continuación. Máquina en estudio en condiciones de vacío y a voltaje nominal

Velocidad

I armadura

I campo

Conexión del campo en serie

Conexión de campo en derivación Conexión del campo en excitación separada Motor compuesto

Parte III. Determinación de los Datos de Placa de las Máquinas. 1. Determine los datos de placa da cada uno de los motores y elabore una tabla conteniendo la información clave para su instalación, como potencia nominal, corriente del motor, tensión de los devanados, u otra información relevante. 2. Realice un cuadro sinóptico donde se presenten los datos de placa de cada motor indicando el tipo de motor en estudio (serie, compuesto, derivación, excitación separada). V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS. 1. Explique cuales parámetros eléctricos del motor de Vdc, son factibles conocer a partir de los datos de placa obtenidos. 2. Como relaciona las características de los conductores de campo y armadura para los diferentes tipos de máquinas, con referencia al calibre de los conductores. 3. Explique cuál de las máquinas estudiadas es más sensible a los cambios de carga mecánica. 4. Explique que aplicaciones comunes tiene cada uno de los motores (dé 2 ejemplos de cada uno). 5. Complemente las tablas de la guía y preséntelas en el reporte, adjunte los esquemas eléctricos de cada parte de la guía para cada uno de los tipos de motores. VI. INVESTIGACIÓN COMPLEMENTARIA. 1. Explique los aspectos de seguridad deben considerarse en la instalación de máquinas de Vdc. 2. Investigue las diferencias constructivas que existen entre cada una de las máquinas en estudio. 3. Investigue cual considera que es más estable para el control de la velocidad y cual para el control de torque. 4. Explique que son controladores de velocidad de estado sólido y como se aplican para los motores de corriente continua.

VII. BIBLIOGRAFÍA. 1. Electric Machines. Second Edition. Charles I. Hubert. Prentice Hall, 2002. 2. Máquinas Eléctricas. Quinta Edición. A. E. Fitzgerald/ Charles Kingsley, Jr. McGraw-Hill 1992. 3. Fundamentos de Máquinas Eléctricas. Stephen Chapman. McGraw-Hill 1990.

GUÍA 5

4

ANEXOS.

L. ANEXOS

GUÍA 5