Contenido 1. MOTOR POLO SOMBREADO 3 1.1 Marco teórico de referencia 3 1.2 Equipo utilizado 3 1.3 Procedimiento 3 1.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) 4 1.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 5 2. MOTOR FASE PARTIDA 6 2.1 Marco teórico de referencia 6 2.2 Equipo utilizado 6 2.3 Procedimiento 7 2.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) 7 2.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 8 3. MOTOR DE ARRANQUE POR CAPACITOR 10 3.1 Marco teórico de referencia 10 3.2 Equipo utilizado 10 3.3 Procedimiento 10 3.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) 11 3.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 13 4. MOTOR UNIVERSAL C.A. 14 4.1 Marco teórico de referencia 14 4.2 Equipo utilizado 14 4.3 Procedimiento 14 4.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) 15 4.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 16 5. MOTOR UNIVERSAL EN C.D. 17 5.1 Marco teórico de referencia 17 5.2 Equipo utilizado 17 5.3 Procedimiento 17 5.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) 18 5.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 19 6. MOTOR ROTOR DEVANADO 20 6.1 Marco teórico de referencia 20 6.2 Equipo utilizado 20 6.3 Procedimiento 21 6.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) 21 6.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 22 7. MOTOR JAULA DE ARDILLA 24 7.1 Marco teórico de referencia 24 7.2 Equipo utilizado 24 7.3 Procedimiento 25 7.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) 26 7.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 27 8. MOTOR SÍNCRONO 28 8.1 Marco teórico de referencia 28 8.2 Equipo utilizado 29 8.3 Procedimiento 29 TABLA 8 30 8.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) 30 8.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 31 9. Cuestionarios, conclusiones y hojas de campo 33 9.1 Cuestionario de motores monofásicos 33 9.2 Cuestionario de motores trifásicos 44 1. MOTOR POLO SOMBREADO 1.1 Marco teórico de referencia Un motor de polo sombreado es básicamente un pequeño motor de jaula de ardilla en el que el devanado auxiliar se compone de un anillo de cobre o una barra que rodea una porción de cada polo. Este devanado auxiliar de una sola vuelta se denomina bobina de sombra. Las Corrientes inducidas en esta bobina por el campo magnético crean una segunda fase eléctrica al retrasar la fase de cambio de flujo magnético para que el polo sea capaz de proporcionar una segunda fase de campo magnético giratorio. El sentido de giro es desde el lado sin sombra hacia el lado sombreado del poste. Puesto que el ángulo de fase entre las secciones sombreadas y no sombreadas es pequeño, los motores de polo sombreado producen sólo un pequeño par de arranque con respecto al par de torsión a toda velocidad. 1.2 Equipo utilizado 1.3 Procedimiento Instale en posición el diagrama mímico del motor FH60 sobre la máquina FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas. Instale el motor de polo sombreadoFH60 en la bancada del lado derecho en el Banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos sockets. Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas. Switcheé la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprima el botón verde para energizar el arrancador. Ponga el interruptor START/STOP/RUN en la posición RUN. Asegurar que la carga de la bancada se encuentre en 0 para determinar parámetros iniciales. A continuación girar el control de freno desde 0 hasta 0.6 Nm tomando datos cada 0.05 Nm. El paso siguiente es obtener los valores indicados en la tabla incrementando el par sobre el motor y registrando los valores correspondientes al par, la velocidad, la potencia, el voltaje y la corriente. TABLA 1 1.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) Con equipo de trabajo obtenemos voltaje, corriente, potencia de salida, RPM, factor de potencia y PAR. Hacemos cálculo de potencia aparente, real, % de eficiencia y % de deslizamiento. Todos los datos utilizados para demostración de cálculos serán tomados de la tabla 1, específicamente de la prueba #1 a excepción del % Deslizamiento, ya que para éste haremos uso de los datos de la prueba #2. Para cálculo de potencia aparente (S) hacemos uso de la corriente y el voltaje aplicado, la cual por definición se obtiene multiplicando ambos parámetros. El siguiente parámetro a calcular será la potencia real la cual está dada por la letra P y se calcula involucrando la corriente, voltaje y factor de potencia. Con los datos obtenidos también es necesario calcular el porcentaje de eficiencia (%ɳ), podemos obtener este dato involucrando las potencias de salida y real. Por último vamos a calcular el porcentaje de deslizamiento (%s), los parametros que tomaremos en cuenta para éste calculo seran las revoluciones por minuto (RPM) tomando como velocidad sincrona (Ns) las revoluciones que se encuentran en vacío o sin carga y como velocidad del rotor (Nr) las revoluciones que da el motor cuando ya se encuentra sometido a cierta carga, matemáticamente se expresara como: 1.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación Diagrama de conexiones 2. MOTOR FASE PARTIDA 2.1 Marco teórico de referencia Un motor monofásico de fase partida es un motor de inducción con dos bobinados en el estator, uno principal y otro auxiliar o de arranque. El motor de fase partida es uno de los distintos sistemas ideados para el arranque de los motores asíncronos monofásicos. Se basa en cambiar, al menos durante el arranque, el motor monofásico por un bifásico (que puede arrancar sólo). El motor dispone de dos devanados, el principal y el auxiliar; además, lleva incorporado un interruptor centrífugo cuya función es la de desconectar el devanado auxiliar después del arranque del motor. 2.2 Equipo utilizado 2.3 Procedimiento Instale en posición el diagrama mímico del motor FH70 sobre el banco de prueba de motores FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas. Instale el motor de fase partida FH70 en la bancada del lado derecho en el banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos sockets. Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas. Switcheé la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprima el botón verde para energizar el arrancador. Ponga el interruptor START/STOP/RUN en la posición START y después en la posición RUN. Asegurar que la carga de la bancada se encuentre en 0 para determinar parámetros iniciales. A continuación girar el control de freno desde 0 hasta 0.6 Nm tomando datos cada 0.1 Nm. El paso siguiente es obtener los valores indicados en la tabla incrementando el par sobre el motor y registrando los valores correspondientes al par, la velocidad, la potencia, el voltaje y la corriente. TABLA 2 2.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) Con equipo de trabajo obtenemos voltaje, corriente, potencia de salida, RPM, factor de potencia y PAR. Hacemos cálculo de potencia aparente, real, % de eficiencia y % de deslizamiento. Todos los datos utilizados para demostración de cálculos serán tomados de la tabla 2, específicamente de la prueba #1 a excepción del % Deslizamiento, ya que para éste haremos uso de los datos de la prueba #3. Para cálculo de potencia aparente (S) hacemos uso de la corriente y el voltaje aplicado, la cual por definición se obtiene multiplicando ambos parámetros. El siguiente parámetro a calcular será la potencia real la cual está dada por la letra P y se calcula involucrando la corriente, voltaje y factor de potencia. Con los datos obtenidos también es necesario calcular el porcentaje de eficiencia (%ɳ), podemos obtener este dato involucrando las potencias de salida y real. Por último vamos a calcular el porcentaje de deslizamiento (%s), los parametros que tomaremos en cuenta para éste calculo seran las revoluciones por minuto (RPM) tomando como velocidad sincrona (Ns) las revoluciones que se encuentran en vacío o sin carga y como velocidad del rotor (Nr) las revoluciones que da el motor cuando ya se encuentra sometido a cierta carga, matemáticamente se expresara como: 2.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 3. MOTOR DE ARRANQUE POR CAPACITOR 3.1 Marco teórico de referencia Son motores técnicamente mejores que los motores fase partida. También disponen de dos devanados, uno auxiliar y otro principal. Sobre el devanado auxiliar se coloca un capacitor (condensador) en serie, que tiene como función el de aumentar el par de arranque, entre 2 y 4 veces el par normal. Este motor es similar en su construcción al de fase partida, excepto que se conecta un capacitor en serie con su devanado de arranque. Los motores de arranque con capacitor están equipados también como los de fase partida. Con devanado de trabajo y arranque, pero el motor tiene un condensador (capacitor), que permite tener mayor parte del arranque. El capacitor se conecta en serie con el devanado de arranque y el swich o interruptor centrífugo. 3.2 Equipo utilizado 3.3 Procedimiento Calibrando la fuente de alimentación a 127 v y ya instalado el motor junto con el amperímetro, voltímetro, watt metro, banco de capacitores etc; con la ayuda del diagrama mímico y verificando que están correctamente instalados energizamos los dispositivos. Encendemos el motor arranque con capacitor y empezamos hacer las pruebas con cada par señalado por el profesor. Dado que estamos interviniendo un par en el motor, este muestra valores de voltaje, corriente, potencia, f.p, velocidad; distintas y estas captamos. Dentro de la tabla proporcionada algunos datos no los podemos obtener directamente de los dispositivos, estos los calculamos independiente pero con la ayuda de los que nos arrojo la maquina. Una vez que se termina los “pares” correspondientes detenemos el motor y desmontamos. TABLA 3 3.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) Para poder obtener los datos que nos faltan debemos de tener los datos que nos arrojó el motor. Los datos que nos faltan para a completar la tabla son los siguientes. Potencia aparente Potencia real Eficiencia Velocidad de desplazamiento. POTENCIA APARENTE (S) Sabemos por definición que la potencia aparente es la máxima que entrega la maquina, para poder obtener (S) utilizamos la siguiente formula. S= potencia aparente V= Voltaje aplicado I= Corriente Teniendo los datos procedemos a encontrar la Potencia aparente. POTENCIA REAL (P) Por definición la potencia real es la potencia con la que se realiza el trabajo de la máquina, y para poderla calcular utilizamos la siguiente ecuación: Dónde: P= Potencia real V= Voltaje aplicado I= Corriente COS θ= Factor de potencia Teniendo los datos procedemos a encontrar la Potencia real. EFICIENCIA (N) Para encontrar la eficiencia del motor tenemos la siguiente ecuación: Donde podemos trabajar con la potencia de salida y la potencia de entrada. %n= Porcentaje de eficiencia Ps= Potencia de salida Pe= Potencia de entrada Dados los datos que genero el motor en su funcionamiento, calculamos la eficiencia. VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO (%S) Para calcular la velocidad de desplazamiento tenemos la siguiente ecuación: Donde %S=deslizamiento nsinc= velocidad síncrona nm= velocidad mecánica del eje del motor Donde f= frecuencia p= número de polos 3.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 4. MOTOR UNIVERSAL C.A. 4.1 Marco teórico de referencia El motor eléctrico universal basa su funcionamiento en la ley de Laplace. El bobinado inductor y el bobinado inducido están conectados en serie. Al ser recorridos por una corriente, el bobinado inductor forma el campo magnético y el inducido por la ley de Laplace, al ser recorrido por la corriente y sometido a la influencia del campo magnético inductor, se desplaza, dando origen al giro del rotor. Si aumenta el campo aumenta la fuerza, aumenta la velocidad. El campo magnético que produce la bobina inducida, provoca una deformación del flujo inductor llamada reacción del inducido. En Corriente alterna (C.A.) o en corriente directa (C.D.) el sentido se mantiene por la acción momentánea de cada alternancia en particular. En CA produce una fuerza contra electromotriz por efecto transformador y por efecto generador. En C.D. sólo por efecto generador. 4.2 Equipo utilizado 4.3 Procedimiento Energizamos el sistema y encendemos la fuente para arrancar el motor. Debemos saber cuál es el objetivo principal en este caso, ver las relaciones entre la velocidad, corriente, factor de potencia y eficacia de un motor serie universal y el par producido por el motor. Teniendo el objetivo planteado, encendemos el motor y en la intervención de los “pares” tomamos los valores arrojados. Terminando con los datos necesarios y la cantidad de pares correspondientes, apagamos la fuente y desmontamos. 4.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) POTENCIA APARENTE (S) Sabemos por definición que la potencia aparente es la máxima que entrega la máquina, para poder obtener (S) utilizamos la siguiente formula. S= potencia aparente V= Voltaje aplicado I= Corriente Teniendo los datos procedemos a encontrar la Potencia aparente. POTENCIA REAL (P) Por definición la potencia real es la potencia con la que se realiza el trabajo de la máquina, y para poderla calcular utilizamos la siguiente ecuación: Dónde: P= Potencia real V= Voltaje aplicado I= Corriente COS θ= Factor de potencia Teniendo los datos procedemos a encontrar la Potencia real. EFICIENCIA (N) Para encontrar la eficiencia del motor tenemos la siguiente ecuación: Donde podemos trabajar con la potencia de salida y la potencia de entrada. %n= Porcentaje de eficiencia Ps= Potencia de salida Pe= Potencia de entrada Dados los datos que genero el motor en su funcionamiento, calculamos la eficiencia. VELOCIDAD DE DEZPLAZAMIENTO (%S) Para calcular la velocidad de desplazamiento tenemos la siguiente ecuación: Donde %S=deslizamiento nsinc= velocidad síncrona nm= velocidad mecánica del eje del motor Donde f= frecuencia P= número de polos 4.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 5. MOTOR UNIVERSAL EN C.D. 5.1 Marco teórico de referencia Es una máquina de velocidad variable, de baja velocidad para cargas grandes y de gran velocidad para cargas livianas. El par de arranque también es muy grande. Los motores en serie de fracciones de caballo se emplean para propulsar ventiladores, perforadoras eléctricas y otros aparatos pequeños. 5.2 Equipo utilizado 5.3 Procedimiento Energizamos el sistema y encendemos la fuente para arrancar el motor. Debemos saber cuál es el objetivo principal en este caso, ver las relaciones entre la velocidad, corriente, factor de potencia y eficacia de un motor serie universal y el par producido por el motor. Teniendo el objetivo planteado, encendemos el motor y en la intervención de los “pares” tomamos los valores arrojados. Terminando con los datos necesarios y la cantidad de pares correspondientes, apagamos la fuente y desmontamos 5.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) POTENCIA APARENTE (S) Sabemos por definición que la potencia aparente es la máxima que entrega la máquina, para poder obtener (S) utilizamos la siguiente formula. S= potencia aparente V= Voltaje aplicado I= Corriente Teniendo los datos procedemos a encontrar la Potencia aparente. POTENCIA REAL (P) Por definición la potencia real es la potencia con la que se realiza el trabajo de la máquina, y para poderla calcular utilizamos la siguiente ecuación: Dónde: P= Potencia real V= Voltaje aplicado I= Corriente COS θ= Factor de potencia Teniendo los datos procedemos a encontrar la Potencia real. EFICIENCIA (N) Para encontrar la eficiencia del motor tenemos la siguiente ecuación: Donde podemos trabajar con la potencia de salida y la potencia de entrada. %n= Porcentaje de eficiencia Ps= Potencia de salida Pe= Potencia de entrada 5.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 6. MOTOR ROTOR DEVANADO 6.1 Marco teórico de referencia Se utiliza en aquellos casos en los que la transmisión de potencia es demasiado elevada (a partir de 200 kW) y es necesario reducir las corrientes de arranque. También se utiliza en aquellos casos en los que se desea regular la velocidad del eje. Su característica principal es que el rotor se aloja un conjunto de bobinas que además se pueden conectar al exterior a través de anillos rozantes. Colocando resistencias variables en serie a los bobinados del rotor se consigue suavizar las corrientes de arranque. De la misma manera, gracias a un conjunto de resistencias conectadas a los bobinados del rotor, se consigue regular la velocidad del eje. 6.2 Equipo utilizado 6.3 Procedimiento Instale en posición el diagrama mímico FH100 sobre el banco de prueba de motores haciendo uso de los postes del banco de pruebas. Instale el motor de inducción FH100 sobre la bancada del lado derecho en el banco de pruebas. Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas haciendo uso del voltímetro, factor metro y amperímetro y el banco de pruebas. Switcheé la alimentación del banco de pruebas y a continuación oprima el botón verde para energizar el arrancador. Ajuste el control de freno hasta que el motor desarrolle un par de 0 y para la realización de la prueba y toma de datos se irá incrementando el par de 0.05 Nm hasta obtener 11 resultados. Se tomarán los datos de potencia de salida, voltaje aplicado, corriente aplicada y factor de potencia. Calcular los valores de potencia aparente, potencia real, eficiencia y velocidad de deslizamiento. Analizar los datos obtenidos y calculados. TABLA 6 6.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) Con equipo de trabajo obtenemos voltaje, corriente, potencia de salida, RPM, factor de potencia y PAR. Hacemos cálculo de potencia aparente, real, % de eficiencia y % de deslizamiento. Todos los datos utilizados para demostración de cálculos serán tomados de la tabla 6, específicamente de la prueba #1 a excepción del % Deslizamiento, ya que para éste haremos uso de los datos de la prueba #3. Para cálculo de potencia aparente (S) hacemos uso de la corriente y el voltaje aplicado, la cual por definición se obtiene multiplicando ambos parámetros. El siguiente parámetro a calcular será la potencia real la cual está dada por la letra P y se calcula involucrando la corriente, voltaje y factor de potencia. Con los datos obtenidos también es necesario calcular el porcentaje de eficiencia (%ɳ), podemos obtener este dato involucrando las potencias de salida y real. Por último vamos a calcular el porcentaje de deslizamiento (%s), los parametros que tomaremos en cuenta para éste calculo seran las revoluciones por minuto (RPM) tomando como velocidad sincrona (Ns) las revoluciones que se encuentran en vacío o sin carga y como velocidad del rotor (Nr) las revoluciones que da el motor cuando ya se encuentra sometido a cierta carga, matemáticamente se expresara como: 6.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 7. MOTOR JAULA DE ARDILLA 7.1 Marco teórico de referencia El motor eléctrico por excelencia. Es el motor relativamente más barato, eficiente, compacto y de fácil construcción y mantenimiento. Siempre que sea necesario utilizar un motor eléctrico, se debe procurar seleccionar un motor asincrónico tipo jaula de ardilla y si es trifásico mejor. Por otro lado, la única razón para utilizar un motor monofásico tipo jaula de ardilla en lugar de uno trifásico será porque la fuente de tensión a utilizar sea también monofásica. Esto sucede en aplicaciones de baja potencia. Es poco común encontrar motores monofásicos de más de 3 kW. En núcleo del rotor está construido de chapas estampadas de acero al silicio en el interior de las cuales se disponen unas barras, generalmente de aluminio moldeado a presión. Las barras del devanado van conectadas a unos anillos conductores denominados anillos extremos. El bobinado así dispuesto tiene forma de jaula de ardilla. Un inconveniente de los motores con rotor de jaula de ardilla es que en el arranque absorbe una corriente muy intensa (de 4 a 7 veces la nominal o asignada), y lo hace además con un bajo factor de potencia, y a pesar de ello, el par de arranque suele ser bajo. 7.2 Equipo utilizado 7.3 Procedimiento Instale en posición el diagrama mímico FH90 sobre el banco de prueba de motores haciendo uso de los postes del banco de pruebas. Instale el motor de inducción FH90 sobre la bancada del lado derecho en el banco de pruebas. Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas haciendo uso del voltímetro, factor metro y amperímetro y el banco de pruebas. Switcheé la alimentación del banco de pruebas y a continuación oprima el botón verde para energizar el arrancador. Ajuste el control de freno hasta que el motor desarrolle un par de 0 y para la realización de la prueba y toma de datos se irá incrementando el par de 0.1 Nm hasta obtener 7 resultados. Se tomarán los datos de potencia de salida, voltaje aplicado, corriente aplicada y factor de potencia. Calcular los valores de potencia aparente, potencia real, eficiencia y velocidad de deslizamiento. Analizar los datos obtenidos y calculados. TABLA 7 7.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) Con equipo de trabajo obtenemos voltaje, corriente, potencia de salida, RPM, factor de potencia y PAR. Hacemos cálculo de potencia aparente, real, % de eficiencia y % de deslizamiento. Todos los datos utilizados para demostración de cálculos serán tomados de la tabla 7, específicamente de la prueba #1 a excepción del % Deslizamiento, ya que para éste haremos uso de los datos de la prueba #2. Para cálculo de potencia aparente (S) hacemos uso de la corriente y el voltaje aplicado, la cual por definición se obtiene multiplicando ambos parámetros. El siguiente parámetro a calcular será la potencia real la cual está dada por la letra P y se calcula involucrando la corriente, voltaje y factor de potencia. Con los datos obtenidos también es necesario calcular el porcentaje de eficiencia (%ɳ), podemos obtener este dato involucrando las potencias de salida y real. Por último vamos a calcular el porcentaje de deslizamiento (%s), los parametros que tomaremos en cuenta para éste calculo seran las revoluciones por minuto (RPM) tomando como velocidad sincrona (Ns) las revoluciones que se encuentran en vacío o sin carga y como velocidad del rotor (Nr) las revoluciones que da el motor cuando ya se encuentra sometido a cierta carga, matemáticamente se expresara como: 7.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 8. MOTOR SÍNCRONO 8.1 Marco teórico de referencia Los motores sincrónicos poseen características especiales de funcionamiento y por tal motivo están siendo utilizados con mayor frecuencia en las más diversas aplicaciones. Corrección del Factor de Potencia: El motor sincrónico puede ayudar a reducir los costos de energía eléctrica y mejorar el rendimiento del sistema de energía, corrigiendo el factor de potencia en la red eléctrica donde está instalado. En pocos años, el ahorro de energía eléctrica puede igualarse al valor invertido en el motor. Velocidad Constante: El motor sincrónico mantiene la velocidad constante tanto en las situaciones de sobrecarga como durante momentos de oscilaciones de tensión, respetándose los límites del conjugado máximo. Alta Capacidad de Torque: El motor sincrónico es proyectado con alta capacidad de sobrecarga, manteniendo la velocidad constante incluso en aplicaciones con grandes variaciones de carga. Alto Rendimiento: Son más eficientes en la conversión de energía eléctrica en mecánica, generando mayor ahorro de energía. El motor sincrónico es proyectado para operar con alto rendimiento y suministrar un mejor aprovechamiento de energía para una gran variedad de carga. Mayor Estabilidad en la Utilización con Convertidores de Frecuencia: Puede actuar en un amplio rango de velocidad, manteniendo la estabilidad independiente de la variación de carga. 8.2 Equipo utilizado 8.3 Procedimiento Instale en posición el diagrama mímico FH100 sobre el banco de prueba de motores haciendo uso de los postes del banco de pruebas. Instale el motor de inducción FH100 sobre la bancada del lado derecho en el banco de pruebas. Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas haciendo uso del voltímetro, factor metro y amperímetro y el banco de pruebas. Switcheé la alimentación del banco de pruebas y a continuación oprima el botón verde para energizar el arrancador. Ajuste el reóstato de cambio y de armadura del banco FH2 MKIII hasta que la velocidad de rotación sea de 1575 RPM Ajuste el control de freno hasta que el motor desarrolle un par de 0 y para la realización de la prueba y toma de datos se irá incrementando el par de 0.1 Nm hasta obtener 6 resultados. Se tomarán los datos de potencia de salida, voltaje aplicado, corriente aplicada y factor de potencia. Calcular los valores de potencia aparente, potencia real, eficiencia y velocidad de deslizamiento. Analizar los datos obtenidos y calculados. TABLA 8 8.4 Obtención de parámetros (S, P, Eficiencia, Deslizamiento) Con equipo de trabajo obtenemos voltaje, corriente, potencia de salida, RPM, factor de potencia y PAR. Hacemos cálculo de potencia aparente, real, % de eficiencia y % de deslizamiento. Todos los datos utilizados para demostración de cálculos serán tomados de la tabla 1, específicamente de la prueba #1 a excepción del % Eficiencia, ya que para éste haremos uso de los datos de la prueba #2. Para cálculo de potencia aparente (S) hacemos uso de la corriente y el voltaje aplicado, la cual por definición se obtiene multiplicando ambos parámetros. El siguiente parámetro a calcular será la potencia real la cual está dada por la letra P y se calcula involucrando la corriente, voltaje y factor de potencia. Con los datos obtenidos también es necesario calcular el porcentaje de eficiencia (%ɳ), podemos obtener este dato involucrando las potencias de salida y real. Por último vamos a calcular el porcentaje de deslizamiento (%s), los parametros que tomaremos en cuenta para éste calculo seran las revoluciones por minuto (RPM) tomando como velocidad sincrona (Ns) las revoluciones que se encuentran en vacío o sin carga y como velocidad del rotor (Nr) las revoluciones que da el motor cuando ya se encuentra sometido a cierta carga, matemáticamente se expresara como: 8.5 Diagramas utilizados para la práctica y gráficas de comparación 9. Cuestionarios, conclusiones y hojas de campo 9.1 Cuestionario de motores monofásicos 1. DEFINA QUE ES UN MOTOR SÍNCRONO Y ASÍCRONO. Los motores síncronos son un tipo de motor de corriente alterna en el que la rotación del eje está sincronizada con la frecuencia de la corriente de alimentación; el período de rotación es exactamente igual a un número entero de ciclos de CA. Su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectado y por el número de pares de polos del motor, siendo conocida esa velocidad como "velocidad de sincronismo”. Los motores asíncronos o de inducción son un tipo de motor de corriente alterna en el que la corriente eléctrica del rotor necesaria para producir torsión es inducida por inducción electromagnética del campo magnético de la bobina del estator. 2. ¿CUAL ES EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE INDUCCIÓN? Están basados en el accionamiento de una masa metálica por la acción de un campo giratorio. Están formados por dos armaduras con campos giratorios coaxiales: una es fija, y la otra móvil. También se les llama, estator y rotor. El devanado del rotor, que conduce la corriente alterna que se produce por inducción desde el devanado del estator conectado directamente, consiste de conductores de cobre o aluminio vaciados en un rotor de laminaciones de acero. 3. EXPLIQUE Y DIBUJE LAS PARTES PRINCIPALES DE UN MOTOR DE C.A. Estator Constituye la parte fija del motor. El estator es el elemento que opera como base, permitiendo que desde ese punto se lleve a cabo la rotación del motor. El estator no se mueve mecánicamente, pero si magnéticamente. Existen dos tipos de estatores: a) Estator de polos salientes b) Estator ranurado El estator está constituido principalmente de un conjunto de láminas de acero al silicio (se les llama “paquete”), que tienen la habilidad de permitir que pase a través de ellas el flujo magnético con facilidad; la parte metálica del estator y los devanados proveen los polos magnéticos. Los polos de un motor siempre son pares (pueden ser 2, 4, 6, 8, 10, etc.,), por ello el mínimo de polos que puede tener un motor para funcionar es dos (un norte y un sur). Rotor Constituye la parte móvil del motor. El rotor es el elemento de transferencia mecánica, ya que de él depende la conversión de energía eléctrica a mecánica. Los rotores, son un conjunto de láminas de acero al silicio que forman un paquete, y pueden ser  básicamente de tres tipos: a) Rotor ranurado b) Rotor de polos salientes c) Rotor jaula de ardilla Tipos de bobinas Un motor monofásico tiene dos grupos de devanados en el estator: el primer grupo, se conoce como el devanado principal o devanado de trabajo; el segundo, se le conoce como devanado auxiliar o de arranque. Estos dos devanados se conectan en paralelo entre sí, el voltaje de línea se aplica a ambos al energizar el motor. Los dos devanados difieren entre sí física y eléctricamente. El devanado de trabajo está formado de conductor grueso y tiene más espiras que el devanado de arranque, éste, generalmente se aloja en la parte superior de las ranuras del estator, en tanto que el de trabajo se aloja en la parte inferior. El devanado de arranque tiene menos espiras de una sección delgada o pequeña de conductor. La carcasa es la parte que protege y cubre al estator y al rotor, el material empleado para su fabricación depende del tipo de motor, de su diseño y su aplicación. Así pues, la carcasa puede ser: a) Totalmente cerrada b) Abierta c) A prueba de goteo d) A prueba de explosiones e) De tipo sumergible Base: La base es el elemento en donde se soporta toda la fuerza mecánica de operación del motor. Caja de conexiones: Por lo general, en la mayoría de los casos los motores eléctricos cuentan con caja de conexiones. La caja de conexiones es un elemento que protege a los conductores que alimentan al motor, resguardándolos de la operación mecánica del mismo, y contra cualquier elemento que pudiera dañarlos. Cojinetes: Contribuyen a la óptima operación de las partes giratorias del motor. Se utilizan para sostener y fijar ejes mecánicos, y para reducir la fricción, lo que contribuye a lograr que se consuma menos potencia. Los cojinetes pueden dividirse en dos clases generales: a) Cojinetes de deslizamiento: Operan basándose en el principio de la película de aceite, esto es, que existe una delgada capa de lubricante entre el eje y la superficie de apoyo. b) Cojinetes de rodamiento: Se utilizan preferentemente en lugar de los cojinetes de deslizamiento por varias razones: • Tienen un menor coeficiente de fricción, especialmente en el arranque. • Son compactos en su diseño • Tienen una alta precisión de operación. • No se desgastan tanto como los cojinetes de tipo deslizante. • Se remplazan fácilmente debido a sus tamaños estándares. Placa de características Cada motor debe contar con una placa de características, en idioma español, fácilmente visible y firmemente sujeta al motor con remaches del mismo material que las placas. Deben ser de acero inoxidable, la pintura del motor no debe cubrirlas, la información debe ser grabada en el metal de las placas de tal manera que pueda ser leída aunque desaparezcan la coloración e impresiones de superficie. La siguiente información o datos son los mínimos que debe llevar la placa de datos y placas auxiliares, de cualquier motor de corriente alterna monofásico o trifásico, en forma indeleble y en lugar visible. 1 Nombre del fabricante. 2 Tamaño, forma de construcción. 3 Clase de corriente. 4 Clase de máquina; motor, generador, etc. 5 Número de fabricación. 6 Identificación del tipo de conexión del arrollamiento. 7 Tensión nominal. 8 Intensidad nominal. 9 Potencia nominal. Indicación en kW para motores y generadores de corriente continua e inducción. Potencia aparente en kVA en generadores síncronos. 10 Unidad de potencia, por ejemplo kW. 11 Régimen de funcionamiento nominal. 12 Factor de potencia. 13 Sentido de giro. 14 Velocidad nominal en revoluciones por minuto RPM. 15 Frecuencia nominal. 16 “Err” excitación en máquinas de corriente continua y máquinas síncronas. “Lfr” inducido para máquinas asíncronas. 17 forma de conexión del arrollamiento inducido. 18 Máquinas de C.D. y síncronas: tensión nominal de excitación. Motores de inducido de anillos rozantes: tensión de parada del inducido (régimen nominal). 19 Máquinas de C.D. y síncronas: corriente nominal de excitación. Motores de inducido de anillos rozantes: intensidad nominal del motor. 20 Clase de aislamiento. 21 Clase de protección. 22 Peso en Kg o T. 23 Número y año de edición de la disposición VDE tomada como base. 4. CLASIFIQUE LOS DIFERENTES TIPOS DE MOTORES MONOFÁSICOS INDICANDO POTENCIAS, VELOCIDADES, PARES MÁXIMOS Y APLICACIONES. I- Números de fases monofásico trifásico. polifásico. II.- tipo de corriente: C.A C.C ó C.D Universal III.-Tipo de construcción: A prueba de explosión Usos generales A prueba de agua IV.- Por su capacidad: fraccionarios menores a 1 H.P.: 1/8,1/4,1/2,3/4. no fraccionarios mayores a 1 H.P.: 1/8,1/4,1/2,3/4. V.- Tipo de arranque: Polo sombreado Fase partida ó fase dividida Arranque con capacitor Con capacitor permanente Motor de repulsión Reluctancia VI.- Tipo de rotor: Jaula de ardilla (corto circuito) Rotor devanado (anillos rozantes) VII.- Por su funcionamiento: inducción o asíncrono síncrono ( el rotor gira a la misma velocidad del campo magnético) 5. DIBUJE EL MOTOR DE POLO SOMBREADO E INDIQUE SUS CARACTERÍSTICAS TÍPICAS. En este tipo de motores el rotor es del tipo jaula de ardilla y el estator tiene polos salientes, cada polo está provisto de su propia bobina de excitación, en este tipo de motores el flujo magnético se desarrolla de una forma distinta que en los motores con dos devanados (Auxiliar y principal). Un polo es un polo magnético que esta físicamente dividido o seccionado y que tiene pequeños segmentos rodeando con una bobina “sombreada” en corto circuito. La corriente alterna de la alimentación monofásica que circula a través del devanado de campo, produce un flujo alterno, parte del flujo a través de cada polo se eslabona con la bobina sombreada; esta bobina produce el flujo en la posición sombreada para pasar por detrás de la porción de polo “no sombreada” esto da un efecto, un movimiento de flujo a través de la cara del polo, y bajo la influencia de este flujo en movimiento, se desarrolla al par de arranque. Tan pronto como el rotor inicia su rotación bajo la influencia del par de arranque, se crea un par adicional creado por la acción del motor de inducción monofásico. Por lo tanto, el motor se acelera a una velocidad ligeramente debajo de la velocidad síncrona y opera como un motor de inducción monofásico. El par de arranque de un motor de polos sombreados es muy pequeño y por lo tanto se usa solo para accionar pequeños ventiladores, relojes, eléctricos, secadores de pelo y otras aplicaciones similares, por lo general sus capacidades se encuentran debajo de 40 watts (0.05HP). Multivelocidad 7. DIBUJE EL MOTOR UNIVERSAL E INDIQUE SUS CARACTERÍSTICAS TÍPICAS. I.- Funciona con corriente alterna y con corriente directa II.- Posee un par de arranque muy elevado III.- La velocidad es directamente proporcional a la corriente IV.- Se utiliza en herramientas manuales, electrodomésticos V.- Para invertir el sentido de rotación, se invierte el sentido de la corriente en cualquiera de los bobinados. 8.- MUESTRE LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MOTOR UNIVERSAL EN C.A. Y COMPARE SU OPERACIÓN EN C.D. Cuando el motor universal se conecta a la corriente continua con una carga constante, la velocidad y la potencia aumentan proporcionalmente con el voltaje aplicado. Cuando este motor se conecta a la corriente alterna con carga constante, la velocidad y la potencia aumentan proporcionalmente con el voltaje aplicado a partir de los 3000 r.p.m. (revoluciones por minuto) En el motor universal la velocidad dada para un voltaje en corriente alterna es inferior que la que se obtendría si se aplica el mismo voltaje pero en corriente continua. Los motores universales se construyen para potencias menores a los 0.5 CV (caballos vapor) y velocidades de hasta 3000 r.p.m. y presentan un buen rendimiento. http://unicrom.com/motor-universal-funcionamiento-velocidad/ 9. INVESTIGUE SOBRE UN DIAGRAMA ELÉCTRICO PARA CONTROLAR LA VELOCIDAD DE UN MOTOR UNIVERSAL EN C.A. 1. Por Reóstato: Al variar la flecha del reóstato se varía la corriente en el motor. 2. Por conmutación de resistencias: Al variar la conexión (conmutar) entre los bornes numerados, se varía la resistencia y por ende la cantidad de corriente que se entrega al motor. A mayor resistencia menor corriente. 10. DIBUJE EL MOTOR DE FASE DIVIDIDA, INDIQUE SUS CARACTERÍSTICAS TÍPICAS. Es uno de los distintos sistemas ideados para el arranque de los motores asíncronos monofásicos. Se basa en cambiar, al menos durante el arranque, el motor monofásico por un bifásico (que puede arrancar sólo). El motor dispone de dos devanados, el principal y el auxiliar; además, lleva incorporado un interruptor centrífugo cuya función es la de desconectar el devanado auxiliar después del arranque del motor.1 Además del motor de fase partida existen otros sistemas para arrancar motores monofásicos como es el caso de motores de arranque por condensador. Experimentan una grave desventaja. Puesto que solo hay una fase en el devanado del estator, el campo magnético en un motor monofásico de inducción no rota. En su lugar, primero pulsa con gran intensidad, luego con menos intensidad, pero permanece siempre en la misma dirección. Puesto que no hay campo magnético rotacional en el estator, un motor monofásico de inducción no tiene par de arranque. Es por ello que se conecta en paralelo una bobina de arranque. Para así poder crear un campo giratorio y de esta manera tener un torque de arranque, la bobina de arranque es desconectada por medio de un interruptor centrífugo. 11. ¿QUE DIFERENCIAS EXÍSTEN ENTRE UN MOTOR DE FASE DIVIDIDA Y OTRO DE ARRANQUE CON CONDENSADOR? En que el de condensador tiene mayor par de arranque y un mejor torque 12. DIBUJE UN MOTOR DE ARRANQUE CON CONDENSADOR E INDIQUE SUS CARACTERÍSTICAS TÍPICAS. Este tipo de motor es similar en su construcción al de fase partida, excepto que se conecta un condensador en serie con el devanado de arranque para tener un mayor par de arranque. Su rango de operación va desde fracciones de H.P. hasta 15 H.P. Es utilizado ampliamente en muchas aplicaciones de tipo monofónico, tales como accionamiento de máquinas herramientas (taladros, pulidoras, etc.), compresoras de aire, refrigeradores, etc. 13. POR LO MENOS DIBUJE 5 DIAGRAMAS DE MOTORES QUE UTILIZAN 14. CITE EJE MPLOS DE MECANISMOS QUE REEMPLACEN EL INTERRUPTOR START-STOP-RUN. 15. INDIQUE Y EXPLIQUE LAS ECUACIONES PARA CALCULAR EL PAR Y LA POTENCIA DE SALIDA DEL MOTOR MONOFÁSICO. El par es la fuerza que se aplica en los extremos del eje para producir el movimiento. El par de arranque es el que se origina en el momento del arranque, se necesita mayor fuerza para iniciar el giro del rotor ya que este parte del reposo y se requiere vencer su energía cinética. El par normal es el que se origina cuando el motor ya está en movimiento, por lo tanto el par de arranque es mayor al par normal. El par máximo se presenta en condiciones extremas y justas antes de que se bloque el rotor. Fórmula para calcular el par de arranque: T= (H.P. x105 )/1.38 x Nr) ——-Kg-cm T= (9.55 x H.P.)/ Nr) ————N-m T= (974 Pm (KW)/ Nr) ——Kg-m Potencia útil: es la potencia mecánica que transmite atreves del eje. potencia total: es la potencia que toma el motor para generar un trabajo. 16- INDIQUE Y EXPLIQUE LA ECUACIÓN QUE RELACIONA LA VELOCIDAD Y EL NUMERO DE POLOS EN LOS MOTORES ELÉCTRICOS. REALICE LA TABLA QUE RELACIONA ESTOS PARÁMETROS. La velocidad síncrona del motor es definida por la velocidad de rotación del campo giratorio, la cual depende del número de polos (2p) del motor y de la frecuencia (f) de la red, en Hertz. Los devanados pueden ser construidos con uno o más pares de polos, los que se distribuyen alternadamente (uno “norte” y uno “sur”) a lo largo de la periferia del núcleo magnético. El campo giratorio recorre un par de polos (p) a cada ciclo. De esta forma, como el devanado tiene polos o “p” pares de polos, la velocidad del campo es:               60*f               120*f ns =________ = _________    ( rpm )                p                      2p 17. EXPLIQUE EL FENÓMENO DE DESLIZAMIENTO. R= El deslizamiento en una máquina eléctrica es la diferencia relativa entre la velocidad del campo magnético (velocidad de sincronismo) y la velocidad del rotor. Las siguientes expresiones son equivalentes para hallar el deslizamiento: % 𝑆= 𝑁𝑠−𝑁𝑟𝑁𝑠𝑥 100= 1800−14501800𝑥 100 * Nr = velocidad del rotor * Ns = velocidad síncrona El deslizamiento es especialmente útil cuando analizamos el funcionamiento del Motor asíncrono ya que estas velocidades son distintas. El voltaje inducido en el bobinado rotórico de un motor de inducción depende de la velocidad relativa del rotor con relación a los campos magnéticos. 18. ¿QUE POTENCIAS ELÉCTRICAS ESTÁN IMPLICITAS EN ESTA PRÁCTICA? Son las potencias reactiva y aparente, ya que no salen en los aparatos de medición se pueden calcular con el factor de potencia, el voltaje y la corriente. 19. DIBUJE EL DIAGRAMA ELÉCTRICO DE CONEXIÓN DE UN MOTOR DE ARRANQUE CON CONDENSADOR (SIN INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN) POR EJEMPLO, EN UN COMPRESOR. 20. PORQUE SON NECESARIAS LOS MOTORES ELÉCTRICOS MONOFÁSICOS. Los motores monofásicos tienen un gran desarrollo debido a su gran aplicación en electrodomésticos, campo muy amplio en su gama de utilización, al que se suma la motorización, la industria en general y pequeñas máquinas herramienta. Este tipo de motores tiene la particularidad de que pueden funcionar con redes monofásicas, lo que los hace imprescindibles en utilizaciones domésticas. 9.2 Cuestionario de motores trifásicos ¿CUALES SON LOS PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DE UN MOTOR TRIFÁSICO? Principalmente hay 2 cuerpos: uno fijo y uno móvil. Los 2 tienen envuelta bobinas de alambre de cobre conectados a la corriente. El exterior (Estator) tiene 2 bobinas distintas y el interior (el que gira, Rotor) una sola. Cuando das corriente, el exterior crea un campo magnético que envuelve el Rotor y por efecto de "autoinducción" se crea corriente en los alambres de cada paso de la bobina interior y ese mismo crea otro campo magnético. Los 2 campos chocan y por eso el Rotor empieza a girar. Lo máximo que llega un trifásico son más o menos 3000 vueltas al minuto, pero con ciertos circuitos pueden ir más rápido ¿POR QUE EL MOTOR TRIFÁSICO ES EL MAS APLICADO AL TRABAJO INDUSTRIAL? CITE EJEMPLOS. Los motores trifásicos asíncronos de jaula de ardilla, relativamente más barato, eficiente, compacto y de fácil construcción y mantenimiento En ellos la velocidad es siempre inferior a la de sincronismo y por su precio y su arranque. Ejemplos: Se emplean para accionar máquinas-herramienta, bombas, montacargas, ventiladores, grúas, maquinaria elevada, sopladores o en una banda transportadora en una línea de producción ¿QUE VENTAJAS Y DESVENTAJAS TIENE UN MOTOR TRIFÁSICO, CON RESPECTO A UN MONOFÁSICO? Los motores trifásicos son más pequeños para una potencia dada y no requieren dispositivos adicionales para arrancar, mientras que los monofásicos no pueden arrancar solos. Lo motores trifásicos son de más suave marcha ya que funcionan con par constante. Los monofásicos tienen par pulsante y vibran. Los motores trifásicos no requieren prácticamente mantenimiento durante largos períodos de tiempo. Los monofásicos deben ser asistidos ya que comúnmente llevan capacitor e interruptor centrífugo para el arranque. DIBUJE DOS DIAGRAMAS DE CONEXIONES SENCLLOS PARA PONER EN MARCHA UN MOTOR TRIFÁSICO EXPLIQUE DETALLADAMENTE COMO SE LOGRA LA INVERSIÓN DE GIRO EN FLECHA DE UN MOTOR TRIFÁSICO En los motores eléctricos trifásicos, de su caja de conexiones por lo general salen cuatro terminales, tres son para su alimentación marcadas con la letra “T” de terminal seguida de un número, más un cuarto conductor conectado a su carcasa (su estructura metálica) para ser conectado a tierra física para evitar descargas eléctricas por falla de aislamiento. Por norma las terminales del motor se conectan a su similar de alimentación para obtener un giro de rotación en el sentido de las manecillas del reloj viendo el motor de frente a su flecha. En algunas ocasiones se requiere que el motor gire en sentido inverso, se puede cambiar el sentido de rotación, intercambiando cualquier de 2 líneas, pero si las terminales están identificadas debemos aplicar la norma de instalación de un motor. La norma nos indica que los cambios deben ser en la línea 1 y línea 3, la línea 2 no cambia. Cabe hacer la aclaración que el cambio el líneas es en la parte inferior del interruptor de seguridad del motor, esto suele ser mas practico. En el cambio de las conexiones en el interruptor de seguridad, asegurándonos antes de abrirlo que la maquina este apagada y seguir los procedimientos convenientes de seguridad, de bloqueo y etiquetado de maquinas. ¿COMO OPERA EL MOTOR TRIFÁSICO DEL ROTOR DEVANADO? Los motores de rotor bobinado posibilitan el aumento de su resistencia retórica a través de la utilización de una resistencia externa variable (reóstato), conectada al circuito retórico, aumentando el conjugado de partida con corriente relativamente baja. El motor parte con las escobillas bajadas y los anillos colectores no cortocircuitados, lo que debe ser garantizado por el intertrabado de las llaves fin de curso de señalización, localizadas en los conjuntos de movimiento de estos componentes. En la medida en que el motor va ganando velocidad, el reóstato debe disminuir su resistencia progresivamente hasta alcanzar el menor valor posible y entonces el mismo debe ser cortocircuitado. Cuando el motor alcanza la rotación nominal, el actuador electromecánico debe ser accionado para cortocircuitar los anillos colectores y levantar las escobillas y entonces el motor pasa a funcionar en régimen nominal DIBUJE EL DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DEL MOTOR DEL ROTOR DEVANADO ¿CUALES SON LOS USOS DEL MOTOR DE ROTOR DEVANADO? -Accionamiento de equipos de traslación y elevación. Puentes grúa, grúas torre -Canteras y minería: Cintas transportadoras, trituradoras, molinos… ¿COMO OPERA UN MOTOR TRIFÁSICO DE TRES VELOCIDADES? En los devanados tienen toma intermedia que nos ayudan a variar el número de polos activos, y funciona como una resistencia variable ayudando a cambiar la velocidad. ¿QUE CARACTERÍSTICAS PRESENTA EL MOTOR TRIFÁSICO DE DOS VELOCIDADES? Tienen una relación 2:1 entre la baja y la alta velocidad Pueden hacerse de diferentes maneras, con dos devanados independientes, de u solo devanado, motores de un devanado Dahlander y otro independiente, con dos devanados Dahlander. Son los segundos motores más usados en la industria. Puede decirse que son dos motores dentro de un mismo estator. ¿QUE BENEFICIOS SE OBTIENEN CON EL CONTROL DE VELOCIDAD DEL MOTOR TRIFÁSICO DEL ROTOR DEVANADO? Poder escoger la velocidad de giro del rotor, ya sea que se necesite una baja velocidad o una alta. ¿QUE DIFERENCIAS SE TIENEN ENTRE UN MOTOR DE DOS VELOCIDADES Y UNO DE ROTOR DEVANADO TRIFÁSICO? En el motor de dos velocidades el movimiento es constante, no pudiendo variar la velocidad seleccionada, en cambio con un motor de rotor devanado, la velocidad se puede ajustar. Ejemplos Una licuadora, un taladro, para un motor de 2 velocidades. ¿CUALES SON LOS PRINCIPIOS DE OPERACIÓN DE UN MOTOR SINCRONO? Este motor alimenta al estator de corriente alterna y el rotor de corriente directa. La rotación del eje está sincronizada con la frecuencia de la corriente de alimentación en el estator y su velocidad de giro es constante y depende de la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectado y por el número de pares de polos del motor. Este tipo de motor contiene electro magnetos en el estator del motor que crean un campo magnético que rota en el tiempo a esta velocidad de sincronismo. DESCRIBA BREVEMENTE EL PROCEDIMIENTO PARA EFECTUAR UNA PRUEBA DE MOTOR EN LA MESA DE TRABAJO FHII DE LABORATORIO Instálese en posición el diagrama mímico del motor FH60 sobre la maquina FH2 MKIII haciendo uso de los postes del banco de pruebas. Instálese el motor de polo sombreado en la bancada del lado derecho en el Banco de pruebas FH2 MKIII e inserte la clavija de 10 patas y la clavija de tierra en sus respectivos sokets. Conecte el equipo de acuerdo a como se muestra en los diagramas. Switchese la alimentación del banco de pruebas FH2 MKIII y a continuación oprímase el botón verde para energizar el arrancador. Póngase el interruptor START/STOP/RUN en la posición RUN. Ajuste el freno del motor hasta que el motor entregue e indique un par de 0.4 Nm. Déjese girar el motor por aproximadamente 10 min. A continuación, gírese el control de freno a la mínima posición. El paso siguiente es obtener los valores indicados en la tabla incrementando el par sobre el motor y registrando los valores correspondientes al par, la velocidad, la potencia, el voltaje y la corriente. Con los valores obtenidos trace las gráficas de velocidad, corriente, factor de potencia y eficiencia contra par. DESCRIBA EL PROCEDIMIENTO PARA EFECTUAR LAS PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO EN LOS EQUIPOS DE MEDICIÓN (AMPERÍMETRO, VOLTMETRO, WATTMETRO) Y LOS INSTRUMENTOS UTILIZADOS PARA EFECTUAR DICHO TRABAJO Amperímetro • Es necesario conectarlo en serie con el circuito • Se debe tener un aproximado de corriente a medir ya que si es mayor de la escala del amperímetro, lo puede dañar. Por lo tanto, la corriente debe ser menor de la escala del amperímetro • Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical o inclinada. Si no se siguen estas reglas, las medidas no serían del todo confiable y se puede dañar el eje que soporta la aguja. • Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero. • Las lecturas tienden a ser más exactas cuando las medidas que se toman están intermedias a al escala del instrumento. • Nunca se debe conectar un amperímetro con un circuito que este energizado. Voltmetro • Es necesario conectarlo en paralelo con el circuito, tomando en cuenta la polaridad si es C.C. • Se debe tener un aproximado de tensión a medir con el fin de usar el voltímetro apropiado • Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical o inclinada. • Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero. Wattmetro • Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Además, en los vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida. Una corriente que circule por las bobinas fijas genera un campo electromagnético cuya potencia es proporcional a la corriente y está en fase con ella. La bobina móvil tiene, por regla general, una resistencia grande conectada en serie para reducir la corriente que circula por ella. ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA-UNIDAD CULHUACÁN ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA-UNIDAD CULHUACÁN 4mm2-MÁQUINAS ELÉCTRICAS 38