Ensayo de maquinas electricas

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MOTOR DC EXCITACIÓN DERIVACIÓN

El motor de c.d. en paralelo es diferente del motor de serie ya que el devanado inductor está conectado en paralelo con la armadura. Puesto que el devanado inductor se conecta en paralelo al devanado del inducido, a este tipo de máquinas se le conoce como motor con excitación en paralelo, o simplemente motor paralelo.

Las ecuaciones que rigen a este tipo de máquina se pueden obtener a partir del circuito equivalente [pic 2]

en donde Vt es el voltaje en las terminales de la máquina, Ea es el voltaje en las terminales de la armadura, Ia es la corriente en la armadura, Ra es la resistencia de armadura y Vp es el voltaje de en paralelo o voltaje de campo paralelo.[pic 3]

Circuito equivalente

Las características de este motor son:

1. En el arranque, par motor es menor que en el motor serie.

2. Si la Intensidad de corriente absorbida disminuye y el motor está en vacío. La velocidad de giro nominal apenas varía. Es más estable que el serie.

3. Cuando el par motor aumenta, la velocidad de giro apenas disminuye.

Las aplicaciones del motor son las siguientes:

Se usan en aquellos casos en los que no se requiera un par elevado a pequeñas velocidades y no produzcan grandes cargas. Si la carga desaparece (funcionamiento en vacío), el motor varía apenas su velocidad. Conclusión: Se emplea para máquinas herramientas, por ejemplo, un taladro.

VENTAJAS: Velocidad aproximada a una velocidad constante. Fácil control de velocidad, mediante la inserción de un reóstato en el circuito de campo, obteniéndose un gran margen de variación de velocidad. También es posible variar la velocidad, variando la alimentación de nuestro motor.

Curva característica par contra velocidad angular

[pic 4]

MOTOR DC EXCITACIÓN INDEPENDIENTE

La bobina de excitación se tiene que conectar a una fuente de alimentación distinta a la tensión de alimentación del inducido. Por lo que nos encontraremos en la placa de características del motor las indicaciones de las 2 tensiones. El motor con excitación independiente tiene mayores posibilidades de regulación de la velocidad que el motor en derivación o Shunt, aunque su funcionamiento es similar.[pic 5]

Curva característica par – velocidad [pic 6]

MOTOR DC EXCITACIÓN SERIE

Se designa así al motor de corriente continua cuya bobina de campo (inductor) está conectada en serie con la bobina de armadura (inducido). Al igual que en los generadores serie, las bobinas de campo son construidas de pocas espiras y con conductor de gran sección.

Este motor se caracteriza por su par de arranque elevado, ya que el par de esta máquina es directamente proporcional a la corriente de armadura al cuadrado. El problema que tiene esta máquina es que si se deja en vacío en condiciones nominales, presenta el peligro de embalarse debido al reducido valor del flujo de campo que depende de la corriente de campo. Recordando que la corriente de campo es igual que la corriente de armadura por estar conectados en serie, como la máquina se encuentra en vacío la corriente de armadura es prácticamente cero. En consecuencia, la velocidad del motor depende totalmente de la corriente de campo, por lo tanto la velocidad es baja cuando la carga es pesada y alta con cargas ligeras. El circuito equivalente de este motor se encuentra representado en la figura, en donde se puede ver que las ecuaciones de la máquina son

[pic 7]

El voltaje en las terminales de la armadura también se puede calcular a partir de[pic 8]

en donde k es una constante que depende de la construcción de la máquina, f es el flujo del devanado de campo serie dado en webers y w es la velocidad angular de la máquina en rad/seg. El par que entrega la máquina entre sus terminales está dado por[pic 9]

en donde t es el par que proporciona la máquina en N-m y la Ia es la corriente de la armadura.

Circuito equivalente

[pic 10]

Curva característica de velocidad contra corriente de armadura[pic 11]

Características:

1. Puede desarrollar un elevador par-motor de arranque, es decir, justo al arrancar, el par motor es elevado.

2. Si disminuye la carga del motor, disminuye la intensidad de corriente absorbida y el motor aumenta su velocidad. Esto puede ser peligroso. En vacío el motor es inestable, pues la velocidad aumenta bruscamente.

3. Sus bobinas tienen pocas espiras, pero de gran sección.

MOTOR DC EXCITACIÓN COMPUESTA

Un motor compuesto combina las características de los motores serie y paralelo, ya que esta máquina tiene un devanado de campo serie y un devanado de campo paralelo. Dependiendo de la conexión de estos devanados, estas máquinas pueden clasificarse como: motor compuesto largo o motor compuesto corto, y éstas a su vez pueden ser aditivas o sustractivas.

Cuando el devanado de campo serie se conecta en serie con la armadura se conoce como motor compuesto largo, cuando el devanado de campo serie se conecta en serie con la línea se le conoce como motor compuesto corto. Dependiendo de las marcas de la polaridad de las bobinas de excitación serie y paralelo, se clasifican como aditivas y sustractivas.

En la figura se muestra el circuito equivalente del motor compuesto largo y corto. En esta máquina se debe de tener cuidado con la conexión respetando las marcas de polaridad, ya que si se conecta con la polaridad de los (*) los flujos internos de la máquina se suman (aditivo), y si se conectan con la polaridad de los (A) los flujo internos se restan (sustractivo).

Circuito equivalente a) largo y b) corto[pic 12]

A partir del circuito equivalente de la figura (a) se pueden obtener las ecuaciones del motor compuesto:[pic 13]

y a partir de la figura (b) se pueden