Laboratorio 5 - Máquina DC

TECSUP Laboratorio de Máquinas Eléctricas y Transformadores

OPERACIÓN DEMAQUINAS ELECTRICASY TRANSFORMADORES

Laboratorio 5

“LA MAQUINA DC”

2015

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Laboratorio de Máquinas Eléctricas y Transformadores TECSUP

“LA MAQUINA DC”

OBJETIVOS:

1. Examinar la estructura de un motor/generador de DC.2. Medir la resistencia en sus devanados.3. Estudiar los valores nominales de corriente de los diversos

devanados.

FUNDAMENTO TEORICO:Los motores de corriente continua son insuperables para aplicaciones en las que debe ajustarse la velocidad, así como para aplicaciones en las que se requiere un par grande. En la actualidad se utilizan millones de motores DC en automóviles trenes y aviones, donde impulsan ventiladores de diferentes tipos, también mueven limpia parabrisas y accionan los elevadores de asientos y ventanas. También son muy útiles para arrancar motores de gasolina y diesel en autos, camiones, autobuses, tractores y lanchas.

El motor DC tiene un estator y un rotor, este último es más conocido como armadura. El estator contiene uno o más devanados por cada polo, los cuales están diseñados para llevar corrientes directas que establecen un campo magnético.

La armadura y su devanado están ubicados en la trayectoria de este campo magnético y cuando el devanado lleva corriente, se desarrolla un par que hace girar al motor. Hay un conmutador conectado al devanado de la armadura; en realidad, el conmutador es un dispositivo mecánico que sirve para que la corriente de armadura, bajo cualquier polo del estator, circule siempre en el mismo sentido, sin importar la posición.

Si no se utilizara un conmutador, el motor solo podría dar una fracción de vuelta y luego se detendría.

Figura 1: Motor/Generador DC

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EQUIPOS Y MATERIALES:

Cantidad Descripción Marca Modelo Observació

n

01 Fuente de alimentación variable LabVolt 8821-27

01 Motor/generador CC LabVolt 8211-0701 Tacómetro03 Multímetro digital

Varios Conductores de conexión

PROCEDIMIENTO1. Observando el motor desde la parte posterior del modulo:

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.Foto alambre delgado mayores vueltas.

e. El devanado del campo en serie esta 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.Foto alambre grueso menos vueltas.

2. Viendo el motor desde el frente del modulo:a. Identifique el conmutador.

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EN ESTE LABORATORIO TRABAJARÁ CON TENSIONES PELIGROSAS.

NO MODIFIQUE NI HAGA NINGUNA OTRA CONEXIÓN, SALVO QUE SU PROFESOR LO AUTORICE.

ANTES DE ENERGIZAR, SOLICITE LA AUTORIZACIÓN A

SU PROFESOR.


b. ¿Aproximadamente cuantas barras de conmutación hay?______2_________

c. La posición neutral de las escobillas se indica mediante una línea roja marcada en la cubierta del motor. Identifíquela.

3. Viendo la parte delantera del modulo se nota que:a. El devanado de campo en derivación (vueltas numerosas de

alambre fino) está conectado con las terminales _______5_____ y ______6______.

b. El devanado de campo serie (pocas vueltas de alambre más grueso) está conectado con las terminales _______3______ y _______4____.

c. La corriente nominal de cada devanado está indicada en la carátula del modulo. ¿Podría responder a las preguntas (a) y (b) contando solo con estos datos? Explique su respuesta._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

d. Las escobillas (segmentos del conmutador y devanado del inducido) se conectan a las terminales ______1_____ y _____2_____.

4. El reóstato, montado en la caratula del modulo 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? _______1000__________ Ω.

5. A continuación medirá la resistencia de cada devanado del motor utilizando el método voltimetrico – amperimetrico. Con estos datos calculara la perdida de la potencia en cada devanado. Implemente el circuito de la figura 2.

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Figura 26. Conecte la fuente de alimentación.

a. Aumente lentamente el voltaje hasta que el devanado de campo en derivación llegue a 0.15 A de corriente, según lo indique el amperímetro (este es el valor de la corriente nominal del devanado de campo de derivación).

a. Mida y anote el voltaje a través del devanado de campo en derivación.

E(campo en derivación) = ___________91.54_______ Vdc

b. Reduzca la tensión a cero y desconecte la fuente de alimentación.

c. Calcule la resistencia del devanado de campo en derivación.

R(campo en derivación) = E / I = ________91.54___ /_____0.15_______ = _____610.27______ Ω

b. Calcule las pérdidas de I2R (potencial) del devanado de campo en derivación.

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P(campo serie) = I2R = ______0.15_____ x_____610.27_______ = _____13.73_______ W

7. Conecte el circuito de la figura 3.a. Aumente lentamente el voltaje hasta que el devanado de campo

en derivación llegue a 1.5 A de corriente, según lo indique el amperímetro (este es el valor de la corriente nominal del devanado de campo serie).

Figura 3

d. Mida y anote el voltaje a través del devanado del campo serie.

E(campo serie) = __________8.31________ Vdc

e. Reduzca la tensión a cero y desconecte la fuente de alimentación.f. Calcule la resistencia del devanado de campo serie.

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R(campo serie) = E / I = __________8.31_ /__1.5__________ = __5.54_________ Ω

g. Calcule las pérdidas de I2R (potencial) del devanado de campo serie.

P(campo serie) = I2R = _____1.5x1.5______ x___5.54_________ = _____12.47_______ W

8. Conecte el circuito de la figura 4.a. Aumente lentamente el voltaje hasta que el devanado de la

armadura llegue a 1.5 A de corriente, según lo indique el amperímetro (este es el valor de la corriente nominal del devanado de armadura).

Figura 4

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b. Mida y anote el voltaje a través del devanado de la armadura (mas las escobillas).

E(armadura) = _________120.3_________ Vdc

c. Reduzca la tensión a cero y desconecte la fuente de alimentación.

d. Calcule la resistencia del devanado del inducido (mas las escobillas)

R(armadura) = E / I = _______120.3____ /____0.394________ = ____305.33_______ Ω

e. Calcule las pérdidas de I2R del devanado (mas las escobillas).

P(armadura) = I2R = ______0.394x0.394_____ x____305.33________ = ______47.4______ W

CUESTIONARIO

1) ¿Investigue cuales son los métodos de conexión del motor DC?. Explique sus principales diferencias.

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2) ¿Investigue cuales son los métodos de conexión del generador DC?. Explique sus principales diferencias.……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

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TECNOLOGIA MECANICA ELECTRICA

Hoja de Evaluación

g. Identifican, analizan y resuelven problemas técnicos en sistemas electromecánicos.

j. Aplican y promueven la calidad, la seguridad en el trabajo, el aprendizaje permanente y practican principios éticos.

Curso: MAQUINAS ELECTRICAS I Ciclo: IV

Actividad: Laboratorio 05: El Motor DC Parte I Semana:

Nombre y apellido del alumno: Sección: Docente:

Observaciones Periodo: Fecha:

Documentos de Evaluación

Hoja de Trabajo X Archivo informático

Informe Técnico Planos

Caso Otros:

CRITERIOS A EVALUACIÓN Excelente Bueno Requiere Mejora

No aceptable

Puntaje Logrado

Identificó la estructura externa e interna del Motor DC 4 3 2 0

Midió la resistencia de los devanados del motor DC. 4 3 2 0

Mostró conocimientos sobre los contenidos practicados en el laboratorio. (Respuestas , prueba oral/escrita, intervenciones solicitadas) 4 3 2 0

Trabajo con Seguridad, Puntualidad, Orden y Limpieza. 4 3 2 0

Informe: Caratula, Redacción, Ortografía, Resultados y Conclusiones 4 3 2 0

Puntaje Total

Comentarios al alumno:(De llenado obligatorio)

Puntaje Descripción

Excelente 4 Completo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo todos los requerimientos.

Bueno 3 Entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo la mayoría de requerimientos.

Requiere mejora 2 Bajo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos.

No Aceptable 0 No demuestra entendimiento del problema o de la actividad.

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