Diseño en lader de arranque de motores

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Practica de Laboratorio Numero 2
Objetivos
• Estudiar el montaje de un Motor de Excitación Independiente DC.
• Analizar y comparar su funcionamiento en condiciones de Vacío y Carga.
• Corroborar la dependencia teórica de proporcionalidad directa entre corriente de armadura y par.
Introducción
ð Funcionamiento del inductor (campo)
El sistema inductor produce el campo magnéticonecesario para crear las corrientes inducidas. Este campo magnético puede ser producido por imanes permanentes o por electroimanes.
Generalmente, el campo magnético inductor está producido por electroimanes montados sobre la carcasa de la máquina; estos se llaman polos inductores y están constituidos por un núcleo magnético de hierro o de acero y un arrollamiento conductor que lo rodea(arrollamiento de excitación ó devanados de campo)
Las bobinas que constituyen los arrollamientos de excitación de los diferentes polos, están conectadas entre sí de manera que formen, alternativamente, un polo Norte y un polo Sur.
ð Funcionamiento del inducido
El inducido de una máquina de corriente continua, consta de un núcleo formado por chapas magnéticas de hierro, de la calidad denominada chapa dedinamo o chapa de inducido, aisladas entre sí por medio de papel o barniz; esto se hace así para disminuir las corrientes de Foucault que se producen en el núcleo magnético, hasta límites admisibles.
El núcleo lleva en su parte periférica unas ranuras, para alojar los conductores que constituyen el arrollamiento del inducido ó devanados del inducido; en este arrollamiento se produce la fuerzaelectromotriz inducida a causa del flujo magnético que lo atraviesa y que procede del sistema inductor. Los conductores que forman el arrollamiento del inducido van conectados entre sí, de forma que las fuerzas electromotrices que se producen en cada uno de ellos, se suman para producir la fuerza electromotriz total.
[pic]
La figura muestra el esquema de funcionamiento de un motor de excitaciónindependiente con la placa de bornes. En ambos esquemas se ha añadido el arrancador, necesario para el buen arranque del motor. En los motores está impuesto el sentido de la corriente, que procede de la línea principal y, mediante el oportuno cambio de conexiones, se puede elegir el sentido de giro del motor y el sentido de la corriente de excitación. Teniendo en cuenta, por lo tanto, los sentidos dela corriente principal y de excitación.
Borne A Polo positivo principal
Borne B-H Polo negativo principal
Borne K Polo negativo de la excitación
Borne J Polo positivo de la excitación.
Tambien se muestra el circuito equivalente de un motor de excitación externa o independiente.
[pic]
Elementos y Equipos
1 Motor de Corriente Continua
1 Puente de Diodos
1 Fuente DC (TABLERO)
1 VARIAC
1Tacometro
3 Multimetros
- Cables
Nota: Lo ideal seria tener 2 tableros o 1 que generara 2 fuentes DC independientes pero remplazamos 1 con el variac y rectificador (puente de diodos).
Desarrollo Teorico
El voltaje de salida de la armadura de una máquina de corriente continua, es igual al número de conductores en una rama en paralelo multiplicado por el voltaje inducido de cada conductor. Si elvoltaje inducido por conductor que se encuentra frente a un polo es:
Entonces el voltaje inducido en la armadura es:
donde:
N es el número total de conductores
A es el número de ramas en paralelo
Si expresamos la velocidad como , con r = radio del rotor, entonces:
Por otro lado:
Y el inducido tiene forma cilíndrica,
Entonces si la máquina tiene P polos
Por lo que el flujo será:
Si a laecuación de EA , la multiplicamos y dividimos por , nos queda:
Entonces:
Si hacemos
Entonces
Sabemos que el torque de un conductor que se encuentra frente a un polo es:
Si en la máquina hay z ramas en paralelo, entonces la corriente por un conductor estará dada por:
De manera que, el par sobre un conductor se puede expresar como
Como hay Z conductores en el rotor, el par total producido...
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