INFORME_LAB MAQUINAS 2-MOTOR DE POTENCIA FRACCIONARIA, PARTES, PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.docx

UNIVERSIDAD DE LA COSTA - CUC

FACULTAD DE INGENIERIA

LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS 2 PAGINA: 1/

ENCABEZAMIENTO

NOMBRE DE LA ASIGNATURA:

LABORATORIO DE MÁQUINA ELECTRICAS 2

CÓDIGO: 212L5 SEMESTRE: 2014 / 2INTENSIDAD HORARIA : 2 HORAS SEMANALES HORARIO : lunes 8:30 – 10:30DOCENTE : ING. CARLOS ARTURO SUAREZ LANDAZABALCORREO: [email protected] CELULAR: 300-8054264

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

MARCO TEORICO DE LA INVESTIGACION

Un motor de potencia fraccionaria es un motor eléctrico con una potencia nominal de salida de

746 vatios o menos. No hay salida mínima definida, sin embargo, en general se acepta que un

motor con un tamaño de trama de menos de 35 mm cuadrado puede ser referido como un

"micro-motor '.

Motores de precisión

Los servomotores y motores paso a paso son tipos especializados de potencia fraccionaria

motores eléctricos generalmente destinada a aplicaciones de alta precisión y la robótica. Por lo

general, que va desde una alimentación de CC, cuando se combina con una caja de cambios

planetaria puede ofrecer una precisión de menos de 8 minutos de arco. Sin embargo, debido a su

naturaleza especializada de este tipo de motores suelen ser caros comparados con propósito

standard, o general, las unidades de menor precisión.

Aplicaciones

Motores síncronos se utilizan en una amplia gama de industrias y aplicaciones para una gran

variedad de movimientos y necesidades de compresión. La mayor parte de las ventas se puede

sin embargo atribuye al sector de la automoción, que representan alrededor del 35% de todas las

ventas de motor PSF, conduciendo aplicaciones auxiliares como las ventanas eléctricas,

limpiaparabrisas escudo de viento, asientos con motor y espejos retrovisores, sistemas de cierre

centralizado y el techo y el maletero abridores. En Europa, la mayoría de estas aplicaciones se

mailto:[email protected]




cumplen por los jugadores más grandes de la industria: Brose, Bosch y Nidec.

Motor monofásico de fase partida

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.

Además del motor de fase partida existen otros sistemas para arrancar motores monofásicos como es el caso de motores de arranque por condensador.

La necesidad del motor de inducción monofásico de fase partida se explica de la siguiente forma: existen muchas instalaciones, tanto industriales como residenciales a las que la compañía eléctrica solo suministra un servicio de c.a monofásico.

Además, en todo lugar casi siempre hay necesidad de motores pequeños que trabajen con suministro monofásico para impulsar diversos artefactos electrodomésticos tales como máquinas de coser, taladros, aspiradoras, acondicionadores de aire, etc.

La mayoría de los motores monofásicos de fase partida son motores pequeños de caballaje fraccionario. Tanto para 115 v como para 230 v en servicio monofásico.

Los motores monofásicos de inducción de fase partida 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.

http://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_centr%C3%ADfugo

http://es.wikipedia.org/wiki/Bobinado

http://es.wikipedia.org/wiki/Arranque

http://es.wikipedia.org/wiki/Estator

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_as%C3%ADncrono

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Motor_fase_partida.jpg




Es por ello que se conecta en paralelo una bobina de arranque en forma paralela. 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.

Partes principales de un motor de fase partida:

a.- ROTOR:

El rotor se compone de tres partes fundamentales. La primera de ellas es el núcleo, formado por un paquete de láminas o chapas de hierro de elevada calidad magnética. La segunda es el eje, sobre el cual va ajustado a presión el paquete de chapas. La tercera es el arrollamiento llamado de jaula de ardilla, que consiste en una serie de barras de cobre de gran sección, alojadas en sendas ranuras axiales practicadas en la periferia del núcleo y unidas en cortocircuitos mediante dos gruesos aros de cobre, situados uno a cada extremo del núcleo. En la mayoría de los motores de fase partida el arrollamiento rotorico es de aluminio y esta fundido de una sola pieza.

b.- ESTÁTOR

El estátor se compone de un núcleo de chapas de acero con ranuras semicerradas, de una pesada carcasa de acero o de fundición dentro de la cual está introducido a presión el núcleo de chapas, y de dos arrollamientos de hilo de cobre aislado alojados en las ranuras y llamados respectivamente arrollamiento principal o de trabajo y arrollamiento auxiliar o de arranque. En el instante de arranque están conectados uno y otro a la red de alimentación; sin embargo, cuando la velocidad del motor alcanza un valor prefijado el arrollamiento de arranque es desconectado automáticamente de la red por medio de un interruptor centrífugo montado en el interior del motor.

c.- ESCUDOS O PLACAS TÉRMICAS

Los escudos o placas térmicas, están fijados a la carcasa del estátor por medio de tornillos o pernos; su misión principal es mantener el eje del rotor en posición invariable. Cada escudo tiene un orificio central previsto para alojar el cojinete, sea de bolas o de deslizamiento, donde descansa el extremo correspondiente del eje rotorico. Los dos cojinetes cumplen las siguientes funciones: sostener el peso del rotor, mantener a este exactamente centrado en el interior del estátor, permitir el giro del rotor con la mínima fricción y evitar que el rotor llegue a rozar con el estátor.

d.- INTERRUPTOR CENTRÍFUGO

El interruptor centrífugo va montado en el interior del motor. Su misión es desconectar el arrollamiento de arranque en cuanto el rotor ha alcanzado una velocidad predeterminada. El tipo más corriente consta de dos partes principales, una fija y otra giratoria.

La parte fija está situada por lo general en la cara interior del escudo frontal del motor y lleva dos contactos, por lo que su funcionamiento es análogo al de un interruptor unipolar. En algunos motores modernos la parte fija del interruptor está montada en el interior del cuerpo del estátor. La parte giratoria va dispuesta sobre el rotor.

El funcionamiento de un interruptor es el siguiente: mientras el rotor está en reposo o girando apoca velocidad, la presión ejercida por la parte móvil del interruptor mantiene estrechamente cerrados los dos contactos de la parte fija. Cuando el rotor alcanza aproximadamente el 75 % de su velocidad de régimen, la parte giratoria cesa de presionar sobre dichos contactos y permite por tanto que se separen, con lo cual el arrollamiento de arranque queda automáticamente desconectado de la red de alimentación.




e.- ARROLLAMIENTO DE JAULA DE ARDILLA

Se compone de una serie de barras de cobre de gran sección, que van alojadas dentro de las ranuras del paquete de chapas rotorico; dichas barras están soldadas por ambos extremos a gruesos aros de cobre, que las cierran en cortocircuito. La mayoría de los motores de fase partida llevan, sin embargo, un arrollamiento rotorico con barras y aros de aluminio, fundido de una sola pieza.

f.- ARROLLAMIENTOS ESTATORICOS

Son los siguientes:

Un arrollamiento de trabajo o principal, a base de conductor de cobre grueso aislado, dispuesto generalmente en el fondo de las ranuras estatoricas y un arrollamiento de arranque o auxiliar, a base de conductor de cobre fino aislado, situado normalmente encima del arrollamiento de trabajo. Ambos arrollamientos están unidos en paralelo. En el momento del arranque uno y otro se hallan conectados a la red de alimentación, cuando el motor ha alcanzado aproximadamente el 75% de su velocidad de régimen, el interruptor centrifugo se abre y deja afuera y deja fuera de servicio el arrollamiento de arranque; el motor sigue funcionando entonces únicamente con el arrollamiento de trabajo principal.

Durante la fase de arranque, las corrientes que circulan por ambos arrollamientos crean un campo magnético giratorio en el interior del motor. Este campo giratorio induce corrientes en el arrollamiento rotorico, las cuales generan a su vez otro campo magnético. Ambos campos magnéticos reaccionan entre si y determinan el giro del rotor. El arrollamiento de arranque solo es necesario para poner en marcha el motor, es decir, para engendrar el campo giratorio. Una vez conseguido el arranque del motor ya no se necesita más, y por ello es desconectado de la red por medio del interruptor centrífugo.

MARCO TEORICO DE LA GUIA

El motor de inducción monofásico o de “Potencia fraccionaria” es una máquina eléctrica rotativa que no tiene capacidad de producir un campo giratorio para iniciar el giro o movimiento en el rotor, quiere decir esto que no puede desarrollar un par motor de arranque, a no ser que se adicione un método de arranque y que permita de esta forma al rotor iniciar su giro. Vale la pena recordar que la configuración mecánica del rotor es en forma la jaula de ardilla, y de esta forma resulta ser equivalente a un transformador cuyo secundario está en cortocircuito.




Estando el rotor en condición de rotor bloqueado (con voltaje aplicado al estator, pero sin girar el rotor), se le puede aplicar una fuerza mecánica externa en algún sentido (por ejemplo rotación por empuje con la mano), y de esta forma se crea la acción correspondiente al motor de inducción y el rotor acelerará hasta una velocidad cercana a la velocidad de sincronismo o velocidad de giro del campo inducido en el estator. El funcionamiento normal consiste en sustituir la fuerza aplicada con la mano, por un sistema propio y autónomo de tal manera que el motor entre en funcionamiento.

2. 2. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA.

Identificar todas y cada una de las partes mecánicas y eléctricas de un motor de potencia fraccionaria midiendo la resistencia en cada uno de los devanados identificados.

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

Los materiales utilizados en la práctica son:

Multímetro FLUKE 179 TRUE RMS




Fuente DC/AC PaekTech 2235: serial no: 091174615 , input:-115v/230v 50/60hz, fuse:115v/15ª 230v/8AF , power:150w+1125w, 0utput: 0-30v/0-5 A adj 5V/3A fired -0-250V/4.5A

Caja de puentes o caja de conexión




Un motor monofásico de corriente alterna de potencia fraccionaria ¾(0.55)HP V: 110/220v A:11.00/5.50 RPM:1740 Capacitor: 281µf F:60 HZ

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

Con los materiales puestos en la mesa de trabajo y con las indicaciones específicas de la placa

del motor de potencia fraccionaria, sabiendo que el motor trabaja a ¾ (0.55) HP V: 110/220v A:11.00/5.50 RPM: 1740 Se armó el circuito con el equipo e instrumentos de medición para




realizar la práctica, de motor de potencia fraccionaria, partes, principio de funcionamiento.

FOTOS DEL MONTAJE DE LA PRACTICA:

Se realizó lo siguiente, se Idéntico cuantos devanados tiene el motor de potencia fraccionariaSe determinó que el motor tiene dos devanados se mide el valor de la resistencia de cada uno de los devanados del motor, se tomaron los datos de placa del motor utilizado.




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

6.1. Tablas de todos los datos obtenidos

Devanado principal: T1-T4: 2.9 Ω, Devanado auxiliar: T5-T8:3.9 Ω, Punto común: T1 y T2 T3:1.9 Ω, Punto común: T4 y T2 T3:1.9 Ω




ValoresMedidos

Devanado principal( T1-T4)

Devanado auxiliar( T5-T8)

Punto común( T1 y T2 T3)

Punto común( T4 y T2 T3)

Voltaje (V) 21,7 V 14,32 V 11,32 V 10,65 V

Corriente (A) 1,087 A 1 A 1,11 A 1,15 A

Resistencia (Ω) 2.9 Ω 3.9 Ω 1.9 Ω 1.9 Ω

6.2. Especificaciones de equipos e instrumentos utilizados.

Para este laboratorio de máquinas 2 sobre el tema de : motor de potencia fraccionaria , partes, principio de funcionamiento se utilizaron los siguientes instrumentos:

Multímetro FLUKE 179 TRUE RMS MULTIMETRE Fuente DC/AC PaekTech 2235: serial no: 091174615 , input:-115v/230v 50/60hz,

fuse:115v/15ª 230v/8AF , power:150w+1125w, 0utput: 0-30v/0-5 A adj 5V/3A fired -0-250V/4.5A

Un motor monofásico de corriente alterna de potencia fraccionaria ¾(0.55)HP V: 110/220v A:11.00/5.50 RPM:1740, Capacitor: 281µf

Conectores Caja de puentes o caja de conexión

6.3. Gráficos de conexiones o mediciones realizadas

se midieron la resistencia de los bornes T1-T4, T5-T8, T1 y T2 T3, T4 y T2 T3

Devanado principal: T1-T4: 2.9 Ω

Devanado auxiliar: T5-T8:3.9 Ω




Punto común: T1 y T2 T3:1.9 Ω

Punto común: T4 y T2 T3:1.9 Ω

ESQUEMA DE CONEXION

6.4. Comentarios técnicos sobre esta práctica

Para realizar esta prueba se tuvieron muchos aspectos importantes en cuenta entre estos se pueden mencionar los siguientes:

Prestar especial atención a la corriente aplicada no superar la corriente nominal en ambos devanados

Tener una fuente de tensión regulable, para partir desde cero hasta alcanzar la corriente 1 A Tener precaución en la manipulación de los instrumentos de medida. Seguir las recomendaciones de seguridad dadas por el ingeniero a cargo de instruirnos en

esta práctica.

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




Se identifique cada elemento del motor de potencia fraccionaria, sabiendo que el motor trabaja a ¾ (0.55) HP V: 110/220v A:11.00/5.50 RPM: 1740 se identifica los devanados principal y auxiliar

se determina mediante su respectivas resistencias, T1-T4: 2.9 Ω, T5-T8:3.9 Ω. Inductancia:T1-T4:37.9mH(120HZ), T5-T8:19.4mH(120HZ)

Devanado principal: es el de mayor espiras con menor resistencia Devanado auxiliar: es el de menor espiras con mayor resistencia

7. CONCLUSIONES

Un motor de potencia fraccionaria es un motor eléctrico con una potencia nominal,

DATOS DE PLACA DEL MOTORHP(KW): ¾ (0.55) FR:056

V:110/220 HZ:60

A:11.00/5.50 RPM:1740

SFA: 12.40/6.20 AMB:40C

SF:1.25 CODE:KITEM:10021826 ENCL:COP




especializados de potencia fraccionaria motores eléctricos generalmente destinados a

aplicaciones de alta precisión y la robótica, se utilizan en una amplia gama de industrias y

aplicaciones para una gran variedad de movimientos y necesidades de compresión.

el motor de potencia fraccionaria es un motor que su potencia se empresa en fracciones, es

un motor monofásico compuesto por dos devanados uno principal y uno auxiliar el principal se

compones por tener mayor espiras y menor resistencia y el devanado auxiliar tiene menos

espiras y más resistencia por ese devanado fluye menos corriente, mientras que por el

principal fluye mayor corriente.

El motor de inducción monofásico o de “Potencia fraccionaria” es una máquina eléctrica

rotativa que no tiene capacidad de producir un campo giratorio para iniciar el giro o

movimiento en el rotor, quiere decir esto que no puede desarrollar un par motor de arranque,

a no ser que se adicione un método de arranque y que permita de esta forma al rotor iniciar

su giro.

8. BIBLIOGRAFIA UTILIZADA

CHAPMAN, Stephen. Máquinas eléctricas. 4° edición. México D.F. McGraw-Hill. 2005. FITZGERALD, Arthur. Máquinas Eléctricas, Cuarta Edición. Jesús Fraile Mora, Máquinas Eléctricas, Sexta Edición http://losmotoreselectricos219.blogspot.com/2010/04/motores-electricos-fraccionarios.html http://www1.frm.utn.edu.ar/mielectricas/docs/APUNTES_MAQUINAS_ELECTRICAS-

_U_5_v1.1.pdf

INFORME_LAB MAQUINAS 2-MOTOR DE POTENCIA FRACCIONARIA, PARTES, PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.docx

Documents

Transcript of INFORME_LAB MAQUINAS 2-MOTOR DE POTENCIA FRACCIONARIA, PARTES, PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.docx