INFORME # 4

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC

FACULTAD DE INGENIERIA

LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 1 PAGINA: 1/

ENCABEZAMIENTO

NOMBRE DE LA ASIGNATURA:

LABORATORIO DE MÁQUINA ELECTRICAS II

CÓDIGO: 212L5 SEMESTRE: 2015/2

INTENSIDAD HORARIA : 2 HORAS SEMANALESHORARIO :04:30 Pm -6:30 pm (MIERCOLES)

DOCENTE : ING. JORGE BALAGUERA MANTILLA.

INTEGRANTESPRACTICA No :4 FECHA DE ENTREGA :09-09-15NOMBRE DE LA PRÁCTICA: MOTOR UNIVERSAL, IDENTIFICACIÒN DE SUS PARTES Y PUESTA EN MARCHA.No. NOMBRE Y APELLIDO IDENTIFICACIÓN123

1. MARCO TEORICO ( EL DE LA GUIA E INVESTIGADO)

EL MOTOR UNIVERSAL

El motor universal es un tipo de motor que puede ser alimentado con corriente alterna o con corriente continua, es indistinto. Sus características principales no varían significativamente, sean alimentados de una forma u otra. Por regla general, se utilizan con corriente alterna. También los encontraréis con el sobrenombre de motor monofásico en serie.

Este tipo de motor se puede encontrar tanto para una máquina de afeitar como para una locomotora,

es Los bobinados del estartor y del rotor están conectados en serie a través de unas escobillas. El par de arranque se sitúa en 2 ó 3 veces el par normal.La velocidad cambia según la carga. Cuando aumenta el par motor disminuye la velocidad. Se suelen construir para velocidades de 3000 a 8000 r.p.m., aunque los podemos encontrar para 12000 r.p.m. Para poder variar la velocidad necesitamos variar la tensión de alimentación, normalmente se hace con un reóstato o resistencia variable.

El cambio de giro es controlable, solo tenemos que intercambiar una fase en el estartor o en el rotor, nunca en los dos, lo cual es fácilmente realizable en la caja de conexiones o bornes que viene incorporado con el motor.Cuando el motor es alimentado, se produce que las corrientes circulan en el mismo sentido, tanto el estator como en el rotor, pero en el cambio de ciclo cambia el sentido en los dos, provocando el arranque del motor.

Los motores universales son motores en serie de potencia fraccionaria, de corriente alterna, diseñados especialmente para usarse en potencia ya sea de corriente continua o de corriente alterna. Recordemos que el motor serie de corriente continua se caracteriza por disponer de un fuerte par de arranque y que la velocidad del rotor varía en sentido inverso de la carga, pudiendo llegar a embalarse cuando funciona en vacío. Estos motores tienen la misma característica de velocidad y par cuando funcionan en C.A. o en C.C. En general, los motores universales no requieren devanados




compensadores debido a que el número de espiras de su armadura es reducido y por lo tanto, también lo será su reactancia de armadura. Como resultado, los motores inferiores a 3/8 HP se construyen sin compensación. El motor universal es sin duda, el más utilizado en la industria del electrodoméstico. Su nombre deriva del hecho de que puede funcionar tanto en corriente alterna como en corriente continua.

Para que un motor de este tipo pueda funcionar con C.A. es necesario que el hierro de su inductor sea de chapa magnética para evitar las corrientes de Foucault. Por otra parte, la conmutación resulta una desventaja en los motores universales, por lo que la vida de las escobillas y el colector es más corta, inconveniente que reduce mucho el campo de aplicación de los motores universales.

Los motores universales grandes tienen algún tipo de compensación. Normalmente se trata del devanado compensador del motor serie o un devanado de campo distribuido especialmente para contrarrestar los problemas de la reacción de armadura. El estator de los motores universales que se utilizan en electrodomésticos y en otros servicios suele ser bipolar, con dos bobinas inductoras.

En general, los motores universales están calculados para girar a altas velocidades; y como los entrehierros son pequeños, cualquier descentramiento o desequilibrio existente en el conjunto rotor produce vibraciones que pueden perturbar el funcionamiento y dañar seriamente el motor. Estos motores se someten a una operación de equilibrado que se efectúa con complicados instrumentos electrónicos.

El eje, que gira a gran velocidad, debe sustentarse en rodamientos de bolas o sobre casquillos de bronce poroso auto lubricados. La velocidad de estos motores depende de la carga: a más carga, menos velocidad y viceversa. Esta propiedad y el poseer un elevado par de arranque son lo más característico de los motores universales. Este tipo de motor presenta algunas ventajas y desventajas, las cuales son utilizadas por los diferentes fabricantes de equipos electrodomésticos.

El motor universal, es un motor capaz de trabajar tanto en corriente continua DC como en corriente alterna AC, su aplicación principal es para herramientas portátiles debido a su bajo costo, su reducido tamaño, su poco peso y que pueden trabajar en corriente alterna, las ventajas de este motor son grandes pares de arranque y elevadas velocidades de rotación cuando se alimentan con excitación en serie (características semejantes al motor de continua con excitación en serie), sus desventajas es que necesitan mantenimiento (cambio de escobillas) aunque en aplicaciones domesticas no se suele llevar a cabo este mantenimiento, se dimensionan las escobillas hasta el fin de la vida del electrodoméstico.

El motor universal se denomina así por ser el único motor que puede conectarse tanto a corriente alterna como a corriente continua. Cuando el motor universal se conecta a la corriente continua con una carga constante, la velocidad y la potencia aumenta proporcionalmente con el voltaje aplicado

Cuando el motor universal 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. Por ello hay herramientas, como taladros que para bajar las revoluciones del motor le intercalan un rectificador de media onda 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.




El principio de funcionamiento del motor universal está determinado por el efecto motor que produce un conductor recorrido por una corriente eléctrica y que está sometido a un campo magnético. Por acción magneto motriz existirá un desplazamiento y por ende una rotación.

Características de motor eléctrico universal

1. Funciona con corriente alterna y con corriente directa

2. Posee un par de arranque muy elevado

3. La velocidad es directamente proporcional a la corriente

4. Se utiliza en herramientas manuales, electrodomésticos

5. Para invertir el sentido de rotación, se invierte el sentido de la corriente en cualquiera de los bobinados

Constitución de un Motor Universal

Bobinas conductoras: Se las conoce con el nombre de inductor o campos inductores.

Bobina inducido: Es el rotor bobinado y se le conoce con el nombre de inducido o armadura.

Escobillas: Son fabricadas de carbón por ser un material suave y un coeficiente de temperatura negativo.

Resortes: Sirven para mantener las escobillas en su lugar por medio de presión mecánica.

Tapas o escudos: Sirven para sostener el eje del motor y dar la estructura mecánica al motor.

Ventajas y desventajas de los motores universales

Entre las ventajas de estos motores deben contarse éstas:

1. Que pueden construirse para cualquier velocidad de giro y resulta fácil conseguir grandes velocidades, cosa que no puede conseguirse con otros motores de c.a.

2. Funcionan indistintamente con c.c. y/o con c.a.

3. Poseen un elevado par de arranque.

4. La velocidad se adapta a la carga.

5. Para regular la velocidad de giro basta con conectar un reóstato en serie con el inducido.

Las desventajas de estos motores son:

1. Que contienen elementos delicados que requieren una revisión periódica; es preciso entonces comprobar el desgaste del colector, de las escobillas, el envejecimiento de los muelles que las oprimen contra las delgas del colector, etc.

2. El contacto deslizante entre colector y escobillas produce chispas que pueden perturbar el funcionamiento de los receptores de radio y de televisión que se encuentran en zona próxima al motor.

3. Por causa de la gran velocidad de giro, estos motores son algo ruidosos.




4. Su inducido es de difícil reparación, casi siempre resulta más ventajoso sustituirlo por otro nuevo.

Precauciones

En este motor, igual que en los motores de corriente continua con excitación en serie, hay que tener

la precaución de no alimentarlos sin carga ya que al funcionar en vacío, el motor puede acelerarse hasta

unas velocidades que produzcan unas intensidades de corriente en las bobinas que quemen los aislantes y

el motor. En aplicaciones domesticas los bobinados ya están preparados para el funcionamiento en vacío y

no existe este peligro. Cambien realizar el correcto mantenimiento de las escobillas.

2. 2. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA.IDENTIFICAR LAS PARTES QUE COMFORMAN UN MOTOR UNIVERSAL Y ANALIZAR SU COMPORTAMIENTO EN LA PUESTA EN MARCHA.

3. EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS con todos los datos técnicos.

Un probador VOM




Especificaciones

Tensión máxima entre cualquier terminal y toma de tierra

600 V

Protección frente a subidas Tensión de pico de 6 kV conforme a la norma IEC 61010-1 600 V CAT III, Grado 2 de contaminación

PantallaDigital:

6.000 cuentas, se actualiza con una frecuencia de 4 veces por segundo

Barra gráfica analógica 33 segmentos, se actualiza con una frecuencia de 32 veces por segundo

Temperatura de trabajo De -10 °C a +50 °C

Temperatura de almacenamiento

De -40 °C a +60 °C

Tipo de batería 9 voltios alcalina, NEDA 1604A/IEC 6LR61

Duración de la batería 400 horas, sin usar retroiluminación

Especificaciones de precisión

Milivoltios de CC Rango: 600,0 mVResolución: 0,1 mVPrecisión: ± ([% de lectura] + [cuentas]): 2,0% + 3

Voltios de CC Rango/Resolución: 6,000 V/0,001 VRango/Resolución: 60,00 V/0,01 VRango/Resolución: 600,00 V/0,1 VPrecisión: ± ([% de lectura] + [cuentas]): 0,5% + 2

Milivoltios de CA1verdadero valor eficaz

Rango: 600,0 mVResolución: 0,1 mVPrecisión: 1,0 % + 3 (cc, de 45 Hz a 500 Hz)2,0 % + 3 (de 500 Hz a 1 kHz)

Voltios de CA1 verdadero valor eficaz

Rango/Resolución: 6,000 V/0,001 VRango/Resolución: 60,00 V/0,01 VRango/Resolución: 600,0 V/0,1 VPrecisión: 1,0 % + 3 (cc, de 45 Hz a 500 Hz)2,0 % + 3 (de 500 Hz a

1 kHz)

Continuidad Rango: 600 ΩResolución: 1 ΩPrecisión: El zumbador se activa si < 20 Ω y se desactiva si > 250 Ω;

detecta circuitos abiertos o cortocircuitos de 500 μs de duración o más.

Ohmios Rango/Resolución: 600,0 Ω/0,1 ΩRango/Resolución: 6,000 kΩ/0,001 kΩRango/Resolución: 60,00 kΩ/0,01 kΩRango/Resolución: 600,0 kΩ/0,1 kΩRango/Resolución: 6,000 MΩ/0,001 MΩ




- Pinza amperimetrica

- Tacómetro

Especificaciones

Tensión máxima entre cualquier terminal y toma de tierra

600 V

Protección frente a subidas Tensión de pico de 6 kV conforme a la norma IEC 61010-1 600 V CAT III, Grado 2 de contaminación

PantallaDigital:

6.000 cuentas, se actualiza con una frecuencia de 4 veces por segundo

Barra gráfica analógica 33 segmentos, se actualiza con una frecuencia de 32 veces por segundo

Temperatura de trabajo De -10 °C a +50 °C

Temperatura de almacenamiento

De -40 °C a +60 °C

Tipo de batería 9 voltios alcalina, NEDA 1604A/IEC 6LR61

Duración de la batería 400 horas, sin usar retroiluminación

Especificaciones de precisión

Milivoltios de CC Rango: 600,0 mVResolución: 0,1 mVPrecisión: ± ([% de lectura] + [cuentas]): 2,0% + 3

Voltios de CC Rango/Resolución: 6,000 V/0,001 VRango/Resolución: 60,00 V/0,01 VRango/Resolución: 600,00 V/0,1 VPrecisión: ± ([% de lectura] + [cuentas]): 0,5% + 2

Milivoltios de CA1verdadero valor eficaz

Rango: 600,0 mVResolución: 0,1 mVPrecisión: 1,0 % + 3 (cc, de 45 Hz a 500 Hz)2,0 % + 3 (de 500 Hz a 1 kHz)

Voltios de CA1 verdadero valor eficaz

Rango/Resolución: 6,000 V/0,001 VRango/Resolución: 60,00 V/0,01 VRango/Resolución: 600,0 V/0,1 VPrecisión: 1,0 % + 3 (cc, de 45 Hz a 500 Hz)2,0 % + 3 (de 500 Hz a

1 kHz)

Continuidad Rango: 600 ΩResolución: 1 ΩPrecisión: El zumbador se activa si < 20 Ω y se desactiva si > 250 Ω;

detecta circuitos abiertos o cortocircuitos de 500 μs de duración o más.

Ohmios Rango/Resolución: 600,0 Ω/0,1 ΩRango/Resolución: 6,000 kΩ/0,001 kΩRango/Resolución: 60,00 kΩ/0,01 kΩRango/Resolución: 600,0 kΩ/0,1 kΩRango/Resolución: 6,000 MΩ/0,001 MΩ




4. ESQUEMA DE CONEXIONES REALIZADAS - IMÁGENES DEL MONTAJE DE LA PRACTICA

Imagen1. Gráfico de conexiones realizada en la práctica.

Montaje de la practica.

5. 5. DATOS , CALCULOS Y RESULTADOS OBTENIDOS EN LA PRACTICA (TODAS LAS




TABLAS)

Tabla1. Datos de las resistencias obtenidas en el motor.

Tabla2. Datos obtenidos en el laboratorio.

6. ESTUDIO – INFORME Y RESPUESTAS AL CUESTIONARIO DE LA PRACTICA

ELEMENTO RESISTENCIA Ω

Campo 3.3 Ω

Rotor 71Ω

V. ( APLICADO) I. ( MEDIDA) VELOCIDAD. ( RPM)

27 1.04 21333 1.24 108340 1.38 303545 1.41 451850 1.48 5562




7. CONCLUSIONES Este motor puede trabajar con corriente alterna o continua

es necesario que se use con carga porque si se usa sin carga puede alcanzar velocidades muy altas por el hecho de ser un motor serie, provocando que se pueda fundir o dañar.

Este motor es uno de los motores más versátiles y usados en nuestras casas en tipos de herramientas y en electrodomésticos como licuadoras entre otros. Es versátil ya que puede funcionar con dos tipos de corriente, alterna o directa sin afectar su funcionamiento.

es importante saber que estos motores son de baja potencia debido a que sus devanados tienen pocas espiras y por ende poca reactancia, lo que hace que no necesiten un devanado auxiliar o de compensación.

El motor a medida que vamos incrementando la tensión, va aumentando el campo magnético en el devanado inducido y mediante la circulación de corriente va incrementando la velocidad de giro del rotor

BIBLIOGRAFIA UTILIZADA

http://www.sav.us.es/formaciononline/asignaturas/asigte/apartados/textos/apartado7_5.PDF http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lep/salvatori_a_m/capitulo2.pdf http://www.unicrom.com/maq_motor_universal_caracteristicas_velocidad.asp

http://www.nichese.com/universal.html

http://es.slideshare.net/vladimircarrazana/motor-elctrico-pricipios

http://brussolomaquinas.blogspot.com.co/2010/04/motores-electricos-fraccionarios-los.html

http://www.reparatumismo.org/documentos/JUNIO%202010/MOTOR%20UNIVERSAL.pdf

http://www.unicrom.com/maq_motor_universal_constitucion.asp

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INFORME # 4

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