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7/23/2019 6.Motores Con Excitacin Independiente y Derivacin
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U.P.T.C. rea de formacin bsica profesionalFacultad Seccional Duitama Mquinas elctricas
!scuela de n"enier#a !lectromecnica $%&'&(&$)&*
PRACTICA DE LABORATORIO 6
MOTORES CON EXCITACIN INDEPENDIENTE Y MOTORES CON
EXCITACIN EN DERIVACIN
INTRODUCCION
+l i"ual que los "eneradores de C.D., los motores de C.D. requieren especial atencin en el
cone-ionado de la e-citacin. os di/ersos tipos de e-citacin in/olucran caracter#sticas de
funcionamiento 0con car"a 1 sin car"a2 que deben ser comprendidos e interpretados con
e-actitud para futuras aplicaciones.
1.OBJETIVOS
Comprobar que la fuer3a electromotri3 es proporcional a la /elocidad con flu4o
constante.
Comprobar que la fuer3a contraelectromotri3 es proporcional al flu4o, manteniendo la
/elocidad constante.
Comprobar que la /elocidad es in/ersamente proporcional al flu4o, manteniendo la
fuer3a contraelectromotri3 constante.
Determinar las caracter#sticas de par para un motor de corriente continua.
2. GENERALIDADES
!l motor elctrico es una mquina que puede con/ertir la electricidad en mo/imiento
rotatorio, con el ob4eto de que efect5e un traba4o 5til.
'6$
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'.7 FU!89+ C:;T8+ !!CT8:M:T89
a accin del "enerador siempre tiene lu"ar en un motor en operacin. +l "irar la armadura
del motor, sus espiras conductoras cortan l#neas de flu4o ma"ntico del campo, siendosuficiente para que e-ista induccin electroma"ntica, "enerndose unafemen la armadura
del motor durante la operacin normal. afeminducida como resultado del funcionamiento
normal del motor recibe el nombre de fuer3a contra electromotri3 o fcem.a femefecti/a
que
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aIkT = 0!c. 62
Siendo kuna constante, determinada por la densidad de flu4o, la lon"itud efecti/a de cada
conductor, el n5mero total de conductores de la armadura, la distancia radial al e4e de
rotacin 1 el n5mero de tra1ectorias del de/anado de armadura.
Se"5n la ecuacin 6, las 5nicas formas de aumentar el par motor, son aumentar la corriente
de armadura, el flu4o de campo o ambos.
'.6 >!:CD+D D! M:T:8 C:M: FU;C?; D! + FU!89+ C:;T8+
!!CT8:M:T89 @ ! FUA:
a /elocidad de funcionamiento del motor elctrico la determina el par producido por el
motor 1 la car"a que tiene impulsar. Cuando en un motor no
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k
RIEn aat
= 0rpm2 0!c. %2
'.% P:T!;C+ D! M:T:8
os motores se clasifican se"5n la car"a que pueden impulsar, a esto se le llama salida de
potencia, tambin se clasifican por la potencia elctrica que toman de la l#nea, llamada
entrada de potencia 1 por la calidad con la que transforman ener"#a elctrica en ener"#a
mecnica, a lo que se le llama eficiencia.
a salida de potencia en el e4e es la medida de la ener"#a mecnica que el motor transmite a
plena car"a, puede calcularse si se conoce el par 1 la /elocidad. !l par se mide directamente
por medio de un dispositi/o llamado freno prony 1 la /elocidad se puede determinar
mediante un tacmetro. !l par se calcula por medio de la ecuacin=
DLT D.E= 0N-m2 0!c. $2
Siendo,Dla lectura del dinammetro 1Lla lon"itud del bra3o de la palanca.
'.$ C+S!S D! M:T:8!S D! C:88!;T! C:;T;U+
+l i"ual que los "eneradores, los motores de corriente continua pueden clasificarse de
acuerdo al tipo e-citacin empleada.
'.$.7Motor con excitacin independiente. !l motor con e-citacin independiente requiere
del empleo de dos "eneradores de corriente continua, uno para alimentar el circuito dee-citacin 1 otro para alimentar el inducido. + pesar de las /enta4as que conlle/a por la
independencia de la alimentacin de la e-citacin, su uso es reducido.
'6
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Fi"ura 7. Motor con e-citacin independiente.
'.$.'Motor con excitacin en derivacin o s!"nt. !n el motor en deri/acin, la e-citacin
se encuentra en paralelo con el de/anado de armadura. Una de sus principales
caracter#sticas es el
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Fi"ura 6. Motor serie.
!l motor serie es sensible a las /ariaciones de car"a, 1a que no funciona a /elocidad
constante. !l par en el motor serie 1 la /elocidad son in/ersamente proporcionales,
si"nificando que cuando el par es ele/ado, la /elocidad es ba4a 1 cuando el par es ba4o la
/elocidad es alta.
a relacin car#a-velocidaddel motor serie
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Fi"ura %. Motor con e-citacin compuesta.
Dependiendo de la cantidad de cada uno de los de/anados, se lo"ran motores compound
diferencial 1 motores compound acumulati/os, e-istiendo compound acumulati/os de
deri/acin corta 1 de deri/acin lar"a.
'.* P8!C+UC:;!S
Se deben se"uir los requisitos de se"uridad e-puestos en la prctica de laboratorio 7.
'.( +UT:!+M!;
a. Gue efectos tiene lafcemsobre el funcionamiento del motor con car"a 1 sin car"aH
b. GDe qu factores depende el par de un motorH
c. G!l par es funcin de la /elocidadH, e-plique.
d. Gu factores
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3. MATERIALES Y EQUIPOS
Tabla 7. !quipos.
Cantidad Elemento Observacin
7 Fuente de tensin continua &)77$ $, $&%
' +mper#metro &)$% D.&
' +mper#metro &)$&% D.&.
' >olt#metro &)7$& $ D.&.7 Tacmetro
Tabla 7. Materiales.
Cantida
d Elemento Observacin
' Benerador de CC % kW' 77&I77$ $,7&&rpm
7 Motor de CC 6 kW' 77&I77$ $,7&&rpm
7 Motor trifsico 6. k$%' ''&I6& $,7&I$.%7&&rpm
7 Freno pron1% 8estato de e-citacin7 Car"a resisti/a /ariable
4. PROCEDIMIENTO
%.7 FU!89+ C:;T8+!!CT8:M:T89 P8:P:8C:;+ + + >!:CD+D
72 Monte el circuito la fi"ura $.
'2 Conecte la e-citacin del motor 1 aumntela
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%.' FU!89+ C:;T8+!!CT8:M:T89 P8:P:8C:;+ + FUA:
72 Pon"a a "irar el "rupo armado pre/iamente.
'2 >ar#e pro"resi/amente la corriente de e-citacin del motor. Para cada paso re"ule la
e-citacin del "enerador
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total del motor, corriente producida por el "enerador de car"a 1 par mecnico, en la
tabla *.
5. TOMA DE DATOS
Tabla %. Fuer3a contraelectromotri3 proporcional a la /elocidad
=20%Ie
20%Im 20$Et n )rpm*
Tabla $. Fuer3a contraelectromotri3 proporcional al flu4o
n )rpm*+
20%Im 20$Et =20%Ie
'%%
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'%$
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Tabla *. >elocidad in/ersamente proporcional al flu4o
=20$Et
20%Im =20%Ie n )rpm*+
Tabla (. Motor con e-citacin en deri/acin
Motor Generador 2
=20$Et =20$Et
n )rpm*+ 20%Im =20%Ie D 0,#2
6.CARACTERISTICAS A OBTENER
*.7 C+8+CT!8STC+S D!fcem, >!:CD+D @ FUA:
Con los datos de las tablas % a * dibu4e las caracter#sticas=
72 cem vs. velocidad, para flu4o constante 20nfEt = K &te=
'2 cem vs. fl"o, para /elocidad constante 20fEt = K &ten =
62 $elocidad vs. fl"o, para fcem constante 20fn = K &teEt =
'%*
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*.' M:T:8 C:; !CT+C?; !; D!8>+C:;
Con los datos de la tabla (, dibu4e las caracter#sticas=
72 >elocidad /s. potencia 5til 20 "/fn =
'2 Par /s. potencia 5til 20 "/fT =
62 Potencia elctrica /s. potencia 5til 20 "e /f/ =
%2 8endimiento /s. potencia 5til 20 "/f=
8epita los numerales 7, ', 6 1 %, esta /e3 para el "enerador con car"a.
7. CUESTIONARIO
7. Describa el comportamiento de cada una de las caracter#sticas obtenidas. GCmo
afecta la /ariacin de cada una de ellas en el funcionamiento el motorH
'. Describa paso a paso lo que sucede al retirar la car"a de un motor en deri/acin.
6. GCmo se re"ula la /elocidad en motor en deri/acinH
%. GCmo es el par de arranque en motor serie frente par de arranque en motor en
deri/acinH
$. Gu le sucede al motor serie cuando su de/anado de campo se abreH
BIBLIOGRAIA
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CL+PM+;, Step, Aos ucinio. Bu#as de laboratorio de electricidad . Pereira, Colombia =
Uni/ersidad tecnol"ica de Pereira, Facultad de n"enier#a elctrica.7EE(.
S!88+;:, lamas !steban. Prcticas de laboratorio de electricidad. Qarcelona, !spaNa =
Uni/ersidad de en, 7EE%.
U;>!8SD+D ;+C:;+ D! C::MQ+. Medidas elctricas bsicas 0Tcnicas de
medicin elctrica2. Qo"ot, Colombia = Uni/ersidad ;acional de Colombia, Facultad de
n"enier#a, 7EE.
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