Práctica 09 Motor de CC shunt con carga PDF

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DENUEVO LEONFACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICAELECTRICALaboratorio de Máquinas Eléctricas 1Práctica No.Nombre de la práctica: Motor de CC shunt con cargaNombre: Héctor Daniel Cruz Marín Matrícula: 1802169 Carrera: IME Día: martes. Brigada: 209 HORA: N DOCENTE: M. José Luis Cerda Ju...

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA ELECTRICA

Laboratorio de Máquinas Eléctricas 1 Práctica No.9 Nombre de la práctica: Motor de CC shunt con carga Nombre: Héctor Daniel Cruz Marín Matrícula: 1802169

Carrera: IME

Día: martes. Brigada: 209 HORA: N5 DOCENTE: M.C. José Luis Cerda Juárez SEMESTRE: FEBRERO-JUNIO 2021

Calificación: _______

Fecha de entrega: 11 de mayo del 2021

MARCO TEORICO

Los generadores de CD son máquinas de CD utilizadas como generador. Como no hay diferencias reales entre un generador y un motor excepto en la dirección del flujo de potencia. Hay cinco tipos principales de generadores de CD, clasificados de acuerdo con la forma en que se produce su flujo de campo: 1.- Generador de excitación separada. El flujo de campo se deriva de una fuente de potencia separada independiente del generador en sí mismo. 2.- Generador en derivación. El flujo de campo se deriva de la conexión del circuito de campo directamente a través de los terminales del generador. 3.- Generador en serie. El flujo de campo se produce por la conexión del circuito de campo en serie con el inducido del generador. 4.- Generador compuesto acumulativo: e el están presentes tanto el campo en derivación como el campo en serie y sus efectos son aditivos. 5.- Generador compuesto diferencial. En él están presentes tanto el campo en derivación como el campo en serie, pero sus efectos se restan. Estos tipos de generadores de CD difieren en sus características en los terminales (voltaje-corriente), y por lo tanto en las aplicaciones para las cuales son adecuados. Los generadores de CD se comparan entre sí por su voltaje, potencial, eficiencia y regulación de voltaje. La regulación de voltaje se define por medio de la ecuación. V R=

V sc −V pc V pc∗100 %

Vsc = Voltaje en los terminales del generador en vació Vpc = Voltaje en los terminales del generador a plena carga. Es una medida aproximada de la forma de la característica voltaje-corriente del generador: una regulación de voltaje positiva significa una característica descendente y una regulación de voltaje negativa significa una característica ascendente. Todos los generadores son accionados por una fuente de potencia mecánica, que normalmente se llama motor primario del generador.

GENERADOR DE EXCITACIÓN SEPARADA Características en los terminales de un generador de CD de excitación separada. Es la gráfica de las cantidades de salida del dispositivo una frente a la otra. Para un generador de CD, las cantidades de salida son el voltaje en los terminales y la corriente de línea, la característica en los terminales de un generador de excitación separada es entonces una gráfica de velocidad constante

VT

frente a

IL

a una

ω . Por ley de voltaje de Kirchhoff, el voltaje en los

terminales es V T =E A −I arranque . Puesto que el voltaje interno generado es independiente de I A , la característica en los terminales de un generador de excitación separada es una línea recta. ¿Qué sucede en un generador de este tipo cuando se incrementa la carga? Cuando se incrementa la carga suministrada al generador,

IL

(y por lo tanto

I A ) aumenta. Conformé se eleva la corriente del inducido, se incrementa la

caída I arranque , por la que cae el voltaje en los terminales del generador. Esta característica en los terminales no siempre es completamente exacta. En los generadores sin derivados de compensación del inducido y una reacción del inducido provoca un debilitamiento del flujo. Este debilitamiento del flujo provoca una disminución de

E A =k ∅ W

que provoca una mayor disminución en el voltaje

en los terminales del generador. GENERADOR DE CD EN DERIVACIÓN Característica de los terminales de un generador de CD en derivación. La característica de los terminales de un generador de CD en derivación difiere de la de un generador de CD de excitación separada en que la cantidad de corriente de campo de la maquina depende de su voltaje en los terminales. Para entender la característica de los terminales de un generador en derivación, se debe comenzar con la maquina disminuye con él. Esto provoca que disminuya el flujo en la máquina, disminuyendo E A .

GENERADOR DE CD EN SERIE Características: La curva de magnetización de un generador de CD en serie es muy parecida a la curva de magnetización de cualquier otro generador. Sin embargo, en vació no hay corriente de campo, por lo que se reduce Vi a un pequeño nivel dado por el flujo residual en la máquina. Conforme se incrementa la carga, aumenta la corriente de campo, por lo que

E A aumenta rápidamente.

GENERADOR DE CD COMPUESTO ACUMULATIVO Características: 1.- Conforme se eleva Esto

tiene

a

causar

I A , aumenta también la caída de voltaje un

incremento

en

el

voltaje

en

I A (R A+ Rs ) .

los

terminales

V T =E A + I A ( R A + R S ) .

2.- Conforme se eleva

I A , aumenta también la fuerza magnetomotriz de campo

en serie. Esto incrementa la fuerza magnetomotriz total que a su vez aumenta el flujo en el generador. El aumento en el flujo del generador incrementa E A , que a su vez tiende a hacer que V T =E A + I A ( R A + R S )

se eleve.

Estos dos efectos se oponen el uno al otro, uno tiende a incrementar otro tiende a disminuir

VT

y el

V T . ¿Qué efecto predomina en una maquina dada? Todo

depende de cuantas vueltas en serie hay en los polos de la máquina. 1.- Pocas vueltas en serie (NSE pequeño) 2.- Más vueltas en serie (NSE más grandes) 3.- Se añaden aún más vueltas en serie (NSE grande)

PROCEDIMIENTO 1. Acople el motor al dinamómetro y conecte de acuerdo con el diagrama. Arranque el motor y llévelo a 1100 rpm, por medio del reóstato de campo. Enseguida cargue por medio del dinamómetro hasta que la corriente de la armadura en el motor alcance su valor nominal. 2. Por medio de los reóstatos de campo y armadura de la máquina de C.D. que es del dinamómetro reduzca por pasos la carga del motor hará llegar a cero pares entregados por dicho motor, tomando las lecturas correspondientes de par T, velocidad n, corriente de campo If, corriente de armadura Ia y voltaje de alimentación al motor en cada paso. T (N-m) 11 9

N (RPM) 1103 1182

If 0.33 0.33

Ia 8.3 6.8

I 8.63 7.13

V 210 212

7

1272

0.33

5.4

5.73

213

5 3 1 0.6

1354 1461 1614 1648

0.33 0.33 0.33 0.33

4.0 2.7 0.9 0.6

4.33 3.03 1.23 0.93

214 215 222 224

P ent 1898.6 1511.5 6 1220.4 9 926.62 651.45 273.06 208.32

η

P sal 1.70 1.491

0.089 0.098

1.248

0.1022

0.9491 0.6144 0.226 0.138

0.1024 0.0943 0.0827 0.066

RPM VS. PSAL 1.8 1.6 1.4

PSAL

1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

RPM

IA VS. PSAL 1.8 1.6 1.4

PSAL

1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0

0

1

2

3

4

5 IA

6

7

8

9

EFICIENCIA VS PSAL 1.8 1.6 1.4

PSAL

1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.06

0.07

0.07

0.08

0.08

0.09

EFICIENCIA

0.09

0.1

0.1

0.11...