Informes de laboratorio motores

7/23/2019 Informes de laboratorio motores

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FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA ELECTRONICA

REALIZACION AUDIOVISUAL

ANALISIS PELICULAS

Presentado a:

Lorena Florez

PRESENTADO POR:

Cristian Camilo Bautista20121005118


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BLADE RUNNER

I) IntroduccionLos motores electricos, desde que fueron inventados, han sido desarrollados y usados,

sobre todo en aplicaciones industriales, como un dispositivo que es capaz de convertirenerga electrica en energa mecanica, es decir, en movimiento. En la vida diaria, losmotores se pueden encontrar por doquier en nuestro entorno, como por ejemplo, en equiposelectrodomesticos, automoviles, en fabricas industriales, entre otros.1.

Existen distintas clases de motores, pero los motores DC son los indicados para conocerel principio basico de funcionamiento de los motores. El motor consta de una armadura,

llamada as al electroiman que girar en torno a un eje. Dicho rotor est a rodeado porun iman permanente, cuyo campo magnetico permanece fijo. Al pasar corriente por elelectroiman, sus polos son atrados y repelidos por los polos del iman fijo, de modo queel rotor se movera. 2

En la presenta practica se observan tres configuraciones en las que puede trabajar enmotor DC, las cuales son : Serie, Shunt o Paralelo y compuesto o compound, presentadoas las caractersticas principales de cada una de las configuraciones a partir de la datosy observaciones practicas durante el desarrollo de la misma.

II) Materiales utilizadosPara el desarrollo efectivo de la practica es necesario contar con los siguientes materiales:

Conectores de potencia.

Modulo de alimentacion: Como fuente DC Proporciona 600v-8A. Como fuente ACproporciona 300Vrms hasta 1KHz.

Motor DC, el cual tiene dos modo de trabajo: como motor y como generador.

Como generador, presenta la siguientes caractersticas: 120W-120V-1800RPM.

Como motor, presenta la siguientes caractersticas: 175W-120V-2,8A 1800RPM.

Motor asincrono Jaula de Ardilla que funcionara como carga del motor DC

Multmetro.

Tacometro

1IngeniaTIC. Motor Electrico. Disponible en internet: http://ingeniatic.net/index.php/tecnologias/item/527-motor-electrico

2Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial. Que encontramos dentro de un motor electrico? Dispo-nible en internet: inta.es/descubreAprende

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III) Desarrollo de la Practica

EL desarrollo del presente laboratorio tuvo lugar en dos sesiones de laboratorio, en unaprimera sesion se trabajo en las configuraciones serie y shunt, mientras que en la segunda

sesion la practica se realizo con el motor en configuracion compund.

Para el correcto desarrollo de la practica, es necesario, conocer e antemano el adecuadoprocedimiento a la hora de operar con el motor y demas instrumentos. Para esto esnecesario saber y tener claras recomendaciones de vital importancia para evitar danosen la maquina y/o operarios de los mismos. Entre dichas recomendaciones estan la decorroborar de que las fuentes de alimentacion se encuentran en valores mnimos, antes derealizar cualquier tipo de conexion; no alimentar el circuito hasta que no se compruebeque todas las conexiones se encuentran correctamente. Ademas cabe resaltar que a la horade iniciar el funcionamiento del motor DC , es necesario que este trabaje con carga, por

lo que es necesario el uso del motor de jaula de Ardilla, que aunque no trabajar comoelectricamente, sera indispensable para el desarrollo de la practica.

Finalmente, se tomaran mediciones de voltaje, corriente y velocidad del motor DC, tantoen configuracion serie, shunt y compund, con lo que posteriormente se podra realizar unacomparacion entre las configuraciones. Cabe resaltar que se realizaran las mediciones hastaque se llegue al limite de alguno de los parametros como la tension de alimentacion, lacorriente o la velocidad maxima (Ver especificaciones en la seccion Lista de Materiales).

IV) Resultados y MedicionesAntes de implementar cualquier configuracion se dispuso a medir los diferentes parame-

tros del motor DC, como lo son:

Resistencia serie: 1,85

Resistencia de Armadura: 7,78

Resistencia Shunt: 258,66

Ahora bien, es necesario tener en cuenta la siguiente ecuacion la cual nos permitira cal-

cular el par inducido.

ind= EA IA2/60 n

(1)

Se dispuso a implementar cada una de las configuraciones y realizar las respectivas demediciones que fueron registradas en tablas y posteriormente se llevaron a una grafica,para esto se presentara a continuacion cada una de las configuraciones por separado.

Configuracion Serie

Se conecta el motor DC en configuracion serie como lo muestra la siguiente figura:

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Figura 1: Circuito implementado en configuracion serie

Asi mismo,se varia la tension de entrada en el modulo de alimentacion, y se disponea medir con el amperimetro la corriente del circuito y la tension en el motor, asimismo,con el tacometro se mide la velocidad a cada de las tensiones, seguido se calcula con laecuacion (1) el par o torque inducido del motor, dichas mediciones y c alculos se presentanen la siguiente tabla:

Figura 2: Mediciones configuracion serie

En este caso se detuvo la medicion dado que como se observa en la tabla se llego allimite de velocidad, que es de 1800 RPM, ya que es la que se indica en la placa del motor(esta informacion se puede observar en la lista de materiales donde se encuentran losparametros de dicha maquina).

Finalmente, con base en la tabla anterior se realiza las graficas caractersticas de lamaquina como lo es tension en el motor y corriente de armadura que se presenta a conti-nuacion:

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Figura 3: Corriente-Tension en armadura

Ahora bien se grafica torque vs velocidad del motor

Figura 4: Torque-Velocidad del motor

Configuracion Shunt o Paralelo

Se conecta el motor DC en configuracion shunt como lo muestra la siguiente figura:

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Figura 5: Circuito implementado en configuracion shunt

Asi mismo,se varia la tension de entrada en el modulo de alimentacion, y se dispone amedir con el amperimetro la corriente de entrada y la corriente de armadura y la tension enel motor, asimismo, con el tacometro se mide la velocidad a cada de las tensiones, seguidose calcula con la ecuacion (1) el par o torque inducido del motor, dichas mediciones ycalculos se presentan en la siguiente tabla:

Figura 6: Mediciones configuracion shunt

En este caso se detuvo la medicion dado que como se observa en la tabla se llego allimite de tension de alimentacion que es de 120V.

Finalmente, con base en la tabla anterior se realiza las graficas de tension en el motory corriente de armadura.

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Ahora bien se grafica torque vs velocidad del motor.


Configuracion Compound o Compuesto

Se conecta el motor DC en configuracion compound como lo muestra la figura 9. Estaconfiguracion es la combinacion entre las dos configuraciones anteriormente (configuracionserie y configuracion shunt) ya que es necesario implementar una resistencia serie a laresistencia shunt o paralelo a la maquina

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Figura 9: Circuito implementado en configuracion compound

Asi mismo,se varia la tension de entrada en el modulo de alimentacion, y se disponea medir con el amperimetro la corriente del circuito y la tension en el motor, asimismo,con el tacometro se mide la velocidad a cada de las tensiones, seguido se calcula con laecuacion (1) el par o torque inducido del motor, dichas mediciones y c alculos se presentanen la tabla de la figura 10.

Figura 10: Mediciones configuracion Compound

En este caso se detuvo la medicion dado que como se observa en la tabla se llego al

cerca al limite de tension de alimentacion que es de 120V.

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Finalmente, con base en la tabla anterior se realiza las graficas de tension en el motory corriente de armadura.


Ahora bien se grafica torque vs velocidad del motor.


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Conclusiones

Se observo la diferencia entre las configuraciones dado en que se llego a un lmite

distinto a la hora de la medicion, en el que ya no se poda seguir realizandolas mas.En el caso de la configuracion serie, se llego al lmite de revoluciones por minuto,en cambio, en el shunt y compund, se llego al lmite del voltaje nominal.

Se observo y analizo como la configuracion serie nos presenta la ventaja entre lastres configuraciones , de ser la que menos tension de entrada necesita para lograrla misma velocidad, puesto que como se observa en las mediciones, mientras queen configuracion serie se necesitan 25V aproximadamente para lograr una velocidadde 1040 RPM, mientras que en configuracion shunt s necesitan 79V para lograr esamisma velocidad, es decir, mas de tres veces la tension requerida en configuracionserie.

Se observo que, aunque el limite de medicion en el shunt y el compound es el mismo; auna misma tension de alimentacion el shunt nos proporciona una velocidad mayor enel motor casi por unas 100 RPM aproximadamente. Sin embargo en la configuraci onde compound el torque es mas alto.

Se analizo que, si bien las tres configuraciones no presenta mayor problema a lahora de la implementacion y funcionamiento del motor, cada una nos presenta unaventaja diferente y se utilizara de acuerdo al proceso o trabajo que se desee realizar.

Se observo como si se requiere invertir el sentido de giro del motor, se debe invertirla conexion en la bobina, variando as el sentid del flujo, cabe resaltar que esto nose logra intercambiando la polarizacion del motor.

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CONTROL DE SENTIDO DEGIRO MOTOR DC IMAN

PERMANENTE

1. I) Introduccion

Un campo importante en la cual la electronica juega un papel importante es en lacreacion de aplicaciones que permitan modificar ciertos aspectos en el trabajo de unmotor como su velocidad, y el sentido de giro de la maquina, aplicaci on en la cual sera elobjetivo del presente laboratorio.

Para esto se recurre a un circuito ampliamente conocido, llamado puente H, con el cualse puede tener control sobre el sentido de giro de un motor a gusto del operario. En esteinforme se ve la implementacion de un puente H en un motor de imanes permanentes paramover una carga de mnimo 500 gramos de peso.

El termino puente Hproviene de la tpica representacion grafica del circuito. Un puen-te H se construye con interruptores (mecanicos o mediante transistores). Cuando dos in-terruptores estan cerrados se aplica una tension positiva en el motor, haciendolo girar enun sentido. Abriendo los interruptores que en un principio estaban cerrados el voltaje seinvierte, permitiendo el giro en sentido inverso del motor.3.

Puesto que el circuito es implementado con cada uno de los componentes necesarios,seraposible obtener mediciones de los transistores y resistencias presentes en el circuito, adiferencia de si se hiciera con el circuito integrado, con el cual no tendramos acceso aestos.

II) Materiales utilizados

Para el desarrollo efectivo de la practica es necesario contar con los siguientes materiales:

Motor de imanes permanentes de 12 V.Transitores de potencia TIP 31, si bien pueden ser reemplazados por el 2N3055,estos ultimos a la hora de ser implementados son de mayor costo y ocupan masespacio lo que no resulta eficiente,para el presente objetivo. Ahora bien, se utilizantransistores de este tipo debido a las corrientes y tensiones que deben manejar.

Diodos 1N4007

Resistencias de 2k

Fuente de alimentacion DC

PulsadoresCarga de 500gr

3robots-argentina.com.ar/MotorCCPuenteH.htm

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III) Desarrollo de la Practica

En primer lugar, se implementa el circuito puente H, con transistores NPN TIP 31,siguiendo el esquema mostrado en la siguiente figura4:

Figura 13: Diagrama circuital puente H

Se alimenta el circuito con 12V DC y se conecta el motor a las terminales indicadas en elpuente. Se observa que gira en ambos sentidos que llamaremos sentido positivo (izquierdaa derecha) y sentido de giro negativo (derecha izquierda)

Una vez e implemento el circuito y se verifica el funcionamiento se toman las medicionesde tension y corrientes: la tension en el motor con y sin carga, la corriente de entrada, ylas tensiones de colector-emisor de los TIP31, as como la corriente de colector de estos.Dichas mediciones ser realizaran en dos condiciones diferentes con carga y sin carga.

IV) Resultados y Mediciones

Se implemento el circuito y se tomaron las mediciones respectivas en las condicionespreviamente especificadas, las cuales son especificadas a continuacion.

Mediciones sin carga

Se obtuvieron las siguiente mediciones, sin colocar carga al motor de imanes permanen-tes, estas son:

Tension en sentido positivo: Ea= 9,7V

Tension en sentido negativo: Ea= 10,1VCorriente: Ia= 530mA

4Imagen tomada de http://panamahitek.com/

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Mediciones con carga

Se obtuvieron las siguiente mediciones, al colocar una carga al motor de imanes per-manentes,dicha carga pesaba alrededor de 350gr estas son:

Corriente al subir la carga: 430mA

Corriente al bajarla: 230mA

Tension al subir la carga: 7.24V

Tension al bajarla : 8.21V

Ahora bien, en la medicion de tensiones y corrientes en los transistores toma una ali-mentacion de 10 Voltios. Los valores medidos fueron los siguientes:

TIP31A:

*Tension colector emisor al subir: 710 mV*Tension colector emisor al bajar: 8.62V*Corriente de colector al subir = 0 A*Corriente de colector al bajar = 240 mA

TIP31B:

*Tension colector emisor al subir: 7.92 V*Tension colector emisor al bajar: 810 mV*Corriente de colector al subirla = 533 mA*Corriente de colector al bajar = 0 A

TIP31C:

*Tension colector emisor al subir: 7.76 V*Tension colector emisor al bajar: 695.19 mV*Corriente de colector al subir = 0 A

*Corriente de colector al bajar = 310 mA

TIP31D:

*Tension colector emisor al subir: 576 mV*Tension colector emisor al bajar: 8.19 V*Corriente de colector al subir = 540 mA*Corriente de colector al bajar = 0 A

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Conclusiones

Se observo una de las muchas aplicaciones de la electronica en los motores como lo

es el control en el sentido de giro, en este caso con la ayuda de el circuito puente H.

Se encontro que a medida que se aumenta el peso de la carga, el motor har a unmayor esfuerzo para mover dicha carga, por lo que se presenta un aumento en lacorriente necesaria a la entrada , de igual manera que la tension.

Se observo y realizo la medicion de las corrientes y tensiones de los transistores endiferentes modos de operacion, es decir al subir y bajar la carga. Se observa como lostransistores que estan emparejados, es decir, que se activan o no al mismo tiempoen un sentido de giro poseen similares valores de tension y corrientes.

Se observa como los transistores que controlan el sentido de giro que permite subirla carga, realizan un mayor trabajo a diferencia que los que manejan el sentido degiro que baja la carga, esto se ve reflejado en las mediciones obtenidas.

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AEROGENERADOR

I) Introduccionla actualidad, los aero-generadores son una fuente de energa renovable bastante utiliza-

da, esto debido a que son una de las varias formas que se usan para suplir las necesidadesenergeticas basicas de la humanidad, con la ventaja de ser una energa limpia que nocontamina al medio ambiente, sino que al contrario se vale de su inmenso poder parafuncionar.

Para los ingenieros Electronicos y Electricos es necesario saber el funcionamiento, porde un Aero-generador, puesto que en el desempeno laboral puede ser necesario utilizar

alguno de estos.

Este informe presenta el procedimiento realizado en este laboratorio, haciendo mencionde los procedimientos que tuvieron lugar y los resultados que se obtuvieron.

II) Lista de Materiales

Para el desarrollo efectivo de la practica es necesario contar con los siguientes mate-riales:

Aerogenerador.

Modulo de conversion DC/AC

Modulo de control de baterias

Bateria 12 V

Cables de conexion

Tacometro

Regulador de velocidad

Modulo de Medicion

Para poder trabajar con este aregonerador se usan los materiales del fabricante DeLorenzo.

III) Desarrollo y resultados de la practica

Se realizan tres montajes indicados en el manual de instrucciones del fabricante, siendoestos sin carga, con media carga y a plena carga.Se realiza el primer montaje indicado,esto es, el motor simulador conectado sin carga.

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Para este primer montaje se alimento un motor electrico con una fuente. Este motor seconecto mecanicamente al aero-generador, esto se hace con el fin de simular el viento quehara mover mecanicamente las aspas el aero-generador.

A la salida electrica del generador se miran los valores nominales a diferentes voltajesdel motor simulador conectado sin carga, es decir, al vaco. Los siguientes datos fuerontomados:

Figura 14: Resultados Primera practica con el aerogenerador

Utilizando el montaje anterior se conecto una batera y bombillos como carga del ge-nerador, se midieron voltaje de salida, corriente de salida y potencia de salida. Estasmediciones se hicieron con el banco de trabajo especial para Aero-generadores.

Los datos de este montaje se pueden ver en la siguiente tabla:

Figura 15: Resultados Segunda practica con el aerogenerador

Utilizando el primer montaje, se coloca la batera como alimentacion y se implementa el

siguiente circuito con los demas componentes del banco, tomando mediciones de voltaje,corriente y potencia.

Tambien se le toman datos a este montaje, los cuales son mostrados en la siguientetabla:

Figura 16: Resultados Tercera practica con el aerogenerador

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Como se puede ver en las tablas no fue necesario llevar el generador a su maximavelocidad nominal para que este sin ningun problema lograra entregar el voltaje, corrientey potencia que se le pidio a su salida.

En las tablas anteriores las velocidades fueron medidas de forma aproximada, pero aunas se noto claramente que haba cierta variacion aleatoria en la velocidad del motor,lo cual infiere que este movimiento no tiene que ser totalmente constante para poderalimentar de forma constante ciertas cargas.

Conclusiones

Es posible simular diferentes condiciones a las que se enfrenta el aero-generadorgracias a los instrumentos de laboratorio usados. Esto permite conocer de manera

algo mas detallada su funcionamiento simulado frente a dichos escenarios.

No es necesario que el aero-generador tenga una gran velocidad, ni mucho menos suvelocidad nominal para que se pueda alimentar cargas de baja potencia.

Aunque las condiciones del clima (viento) pueden ser muy variantes en el tiempo,con solo mantener movimiento, aunque sea poco, en las helices, este puede llegar aser necesario y suficiente para alimentar cargas.

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ARRANQUE MOTORASINCRONICO JAULA DE

ARDILLA

I) Introduccion

A medida que surgen nuevos avances en la ingeniera, algunos procesos son automa-tizados esto con el fin de que sean cambiados por otros mas rapidos, faciles y efectivos,uno de estos casos es el control de arranque de un motor. Ahora bien la electr onica depotencia ha ido mejorando e ingeniando circuitos de control que nos permitan tener un

mejor manejo en dispositivos y maquinas, como lo es el motor asincronico de jaula deardilla.El presenta laboratorio tiene como objetivo,realizar un arranque manual de un motor

trifasico jaula de ardilla esto reemplazando los contactores u otros instrumentos que per-mitan este proceso. En cambio, el arranque de la maquina se realizara de forma manual,teniendo en cuanta cada una de las implicaciones que esta forma de arranque conlleve.

II) Materiales utilizados



Regleta de alimentacion

Osciloscopio Analogico

Multmetro

Pinza de corriente a tension

Tacometro

Motor Jaula de Ardilla

Se le llama a este motor jaula de ardilla debido a su similitud a una rueda de h amster.Los conductores del rotor estan distribuidos de manera igual por la periferia del rotor.Puesto que los extremos de los conductores estan cortocircuitados, no se puede conectarel devanado del motor con el exterior. Este motor tienen una caracterstica de ruido bajoy un mejor arranque en relacion a otros motores.5.

A continuacion se muestra la placa de datos del motor de jaula de ardilla utilizado enel laboratorio.

5Tu Veras. Motor Asincrono. Disponible en internet: http://www.tuveras.com/maquinaasincrona/motorasincrono1.

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Figura 17: Placa de datos motor jaula de ardilla

III) Desarrollo de la PracticaPara el correcto desarrollo de la practica, es necesario, conocer e antemano el adecuado

procedimiento a la hora de arrancar de forma manual el motor. Cabe reslatar que una delas formas mas comunes de arranque de un motor, se logra esto a traves de un contactor,generalmente con dos botones; uno de ellos permite el arranque del motor, mientras que elotro es usado para detenerlo. Es decir, el contactor es usado para establecer o interrumpirel paso de corriente en el motor.

Se usa el multmetro para comprobar la tension de alimentacion al motor. Ademas, se

usara una pinza de corriente que arrojara un valor en tension de 10mV por cada amperioen el circuito, el cual sera visualizado en el osciloscopio durante cada uno de los arranques.

La conexion realiazada para el arranque del motor se da de forma similar a como lomuestra la siguiente figura, donde como se mencionaba anteriormente los swithches debenser conmutados al mismo tiempo.

Figura 18: Simulacion del Arranque del motor

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Dado que la alimentacion es trifasica, es de vital importancia que siempre se deje unconector fijo a la regleta. Para accionar el motor, se debera tomar los dos conectoresrestantes de la red, y conectarlos a la regleta con la menor diferencia posible de tiempoentre dichas conexiones, puesto que si es bastante la diferencia en el tiempo de conexion

entre una fase y otra, se presentara un dano en el motor debido a la corriente que circularapor la maquina . De manera similar, para apagar el motor, se quitaran dos cables al mismotiempo.

Con la pinza y el osciloscopio, se monitorea la corriente de arranque del motor, traducidacomo una senal de tension,sin embargo, se deberan realizar varios arranques dado que lacorriente de arranque se presenta por intervalos pequenos de tiempo. Este valor duraalrededor de un segundo, para luego estabilizarse a un valor de corriente nominal dado,segun la tension de alimentacion.As mismo, se efectua con un tacometro la medicion derevoluciones por minuto del motor.

Seguido a esto se des-energiza el motor, de la misma forma que se inicio el arranque,es decir, se desconectaran dos fases, teniendo en cuenta la misma norma establecida enel arranque (desconectar con la mnima diferencia de tiempo) y , dado que los cambiosmecanicos toman mayor tiempo que los cambios electricos, es necesario esperar un tiempoa que el motor, dada su inercia, disminuya su velocidad y por ende se detenga.

finalmente, una vez se realizan varios arranques de la maquina se dispone a realizar laspruebas de velocidad a diferentes valores de tension de alimentacion.

IV) Resultados y Mediciones

Se realizaron mediciones de tension, corriente y velocidad presente en el circuito obte-niendo los resultados presentados a continuacion.

La tension nominal maxima del motor es de 208V, es decir la tension maxima que sopor-ta cada uno de los devanados, se toma la medida de tension en la regleta de alimentaci oncon el multmetro que nos da una tension de 207.8 V aproximadamente. La frecuencia dealimentacion de la red es de 60 Hertz.

El motor es de 2HP,es decir, 1500 W aproximadamente. Su cos ? es de 0.67 aproxima-damente. Por lo tanto calcular su incercia:

In=

15003

(208)(0, 67)= 6, 21

Ahora bien, en la siguiente imagen podemos observar la forma de onda que se generadurante en el arranque del motor

Como se obsreva la forma de onda en el osciloscopio la corriente es de aproximadamente5 A, ya que la pinza es de 10mv/A, con lo que 50mV pico en la forma de onda de la senales equivalente a 5A.

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Figura 19: Corriente en forma de tension vista en el osciloscopio

El tiempo de inercia del motor tiene una duraci on aproximada de dos minutos con sietesegundos en promedio, es decir es necesario esperar dicho tiempo para que el motor sedetenga.

Un desbalance de las fases (cuando no son puestas o quitadas en tiempo similar) causavibraciones en el motor, llegando a afectar el buen funcionamiento de este.

La velocidad en RPM con el tacometro (motor sin carga) arroja un valor muy cercano

a 1800 RPM en este caso es de 1795 RPM.

Ahora bien, los resultados obtenidos a la hora de medir la velocidad en funcion de latension de alimentacion se presentan en la siguiente tabla.

Figura 20: Tabla de mediciones motor jaula de ardilla

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Al graficar la velocidad en funcion de la tension de alimentacion obtenemos

Figura 21: Alimentacion-Velocidad motor jaula de ardilla

como se observa la grafica es constante, ya que no hay una variacion significativa alcambiar la tension de alimentacion, excepto en tensiones de muy bajo valor como en 10V.

Conclusiones

Se realizo de forma manual el arranque de un motor de jaula de ardilla de formaefectiva, teniendo en cuenta cada una de las precauciones e implicaciones, evitandodano tanto para el operario como para la maquina. Observando asi un metododiferente , en comparacion a los utilizados con diferentes circuitos de potencia comolo son los contactores.

Se tomaron diferentes medidas durante a practica como lo fue la velocidad, corrientede arranque, tension de alimentacion, etc. los que permite conocer sobre el compor-tamiento de este tipo de motores y que restricciones y ventajas presenta a la horade utilizarlo en algun procedimiento.

Se observo que a diferentes valores de tension de alimentacion, no se presenta unavariacion significativa en la velocidad del motor, sin embargo cabe resaltar que sepresenta una variacion en la fuerza del motor es decir, el torque que presenta elmotor,a diferencia de la velocidad, si varia proporcionalmente a la variaci on en latension de alimentacion.

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CONTROL ANALOGO DEVELOCIDAD MOTOR

ASINCRONICO JAULA DEARDILLA

I) Introduccion

Un campo importante en la cual la electronica juega un papel importante es en lacreacion de aplicaciones que permitan modificar ciertos aspectos en el trabajo de un

motor como su velocidad, aplicacion en la cual sera el objetivo del presente laboratorio,ya que se requiere disenar el control de velocidad de un motor jaula de ardilla.

Para poder cumplir con el requerimiento anterior es necesario recurrir a un circuitoelectronico con un transistor unijuntura (UJT), con el cual podemos implementar undisparador, mas conocido como oscilador de relajacion.

Un oscilador de relajacion es un circuito de repeticion (como el circuito de intermi-tencia que se ilustra arriba), que logra su comportamiento repetitivo, por la carga de uncondensador hasta un cierto umbral de evento. El evento descarga el condensador, y su

tiempo de recarga determina el tiempo de repeticion de los eventos. En el simple circuitode imtermitencia, una batera carga el condensador a traves de una resistencia, de modoque los valores de la resistencia y el condensador (constante de tiempo) determinan lavelocidad del parpadeo. Esta velocidad de parpadeo se puede aumentar disminuyendo elvalor de la resistencia. 6

Dicho oscilador, se conectara a SCRs, que son diodos los cuales podemos mediantecontrol, iniciar su conduccion, es asi, como el oscilador funcionara como disparo paraentrar en conduccion a los SCRs y as permitir el paso de la corriente y tension en elmotor.

II) Lista de Materiales



Regleta de alimentacion

Osciloscopio

SCRs TYN612

6http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electronic/relaxo.html

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UJT 2N2646

Tacometro

Motor Jaula de Ardilla

Dicho motor Jaula de Ardilla posee las siguientes especificaciones: 175W-1670RPM-208V-1,2A-60Hz - 3 fases.

III) Desarrollo de la practica

Se requiere realizar el control de velocidad de un motor de jaula de ardilla, a partir deun oscilador de relajacion, el cual se conectara al gate de los SCRs que se conectaran

al motor. Una vez implementada y conectado al motor se variara la frecuencia de losdisparos obtenidos con el oscilador de relajacion y as se variara la tension en el motor yasimismo, la velocidad de esta maquina.

El oscilador de relajacion se rige por la siguientes ecuaciones:

El periodo de la senal esta dado por:

T=RE CE Ln 1

1

Donde es dado por el fabricante y para el UJT 2N2646 es 0.55

La tension pico de los pulsos viene dados por:

VP =VB2B1 + 0,7

Dicho oscilador de relajacion se presenta en la figura 22.

Para variar la frecuencia del oscilador, es necesario implementar un potencio-metro enserie a la resistencia de emisor como se muestra en la figura 23.

Ahora bien , en cuanto a los semiconductores de potencia se escoje el TYN 612 debidoa su estabilidad y la tolerancia a altas corriente y tensiones, a diferencia de los diodosconvencionales u otros SCRs

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Figura 22: Circuito del oscilador de relajacion

Figura 23: Circuito del oscilador de relajacion

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IV) Resultados y mediciones

Una vez se implemento el oscilador de relajacion y se realizo la conexion al motor, sedispuso a energizarlo y as variar su velocidad, con lo que se obtuvo una variacion de

15RPM a 90RPM.Una se desenergiza el motor, se deja unicamente la polarizacion DC del UJT para

realizar las correspondientes mediciones, estas son:

Tension de alimentacion = 25 V.

Tension entre base 1 y base 2 = 22,6 V.

Tension en la resistencia de base 1 = 0,7 V.

Tension en la resistencia de base 2 = 1,5 V.

Tension en la resistencia de emisor = 1,3 V

Frecuencia mnima de los pulsos = 14 Hz

Frecuencia maxima de los pulsos = 40 Hz

Tension pico de los pulsos = 14.5 V.

A continuacion se presentan las mediciones en el osciloscopio.En primer lugar, se observala tension y forma de los pulsos.

Figura 24: Forma y tension del pulso de salida del oscilador de relajacion

Ahora bien,se observan la frecuencia minima de los pulsos.

Por otra parte,se observan la frecuencia maxima de los pulsos.

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Figura 25: Frecuencia minima del pulso de salida del oscilador de relajacion

Figura 26: Frecuencia maxima del pulso de salida del oscilador de relajacion

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Conclusiones

Se observa como con la ayuda de la electronica, podemos generar una nueva aplica-cion, la cual es el control de velocidad a partir de un oscilador de relajacion, el cual

es un circuito basico que combinandolo con elementos de la electronica de potenciacomo los SCRs podemos lograr el objetivo propuesto.

Se encuentra como al variar la resistencia de emisor, en nuestro caso con un potenciometro, nos es posible cambiar la frecuencia de los pulsos de salida, y as nos permitencambiar el tiempo en el cual los SCRs se encontraran en conduccion.

Se observo en cuanto a las mediciones, como el transistor unijuntura es quien ocupala mayor parte de la tension de alimentacion, ademas encontramos que genera , sise implementa de manera adecuada el circuito, un disparo muy fiable y estable.

Se encontro que solo es necesario un oscilador de relajacion para los 3 SCRs ,mientras que con otros tipos de disparo es necesario implementar uno para cadaSCR.

SE observo la importancia del uso de optoaclopadores, que nos permitan protoger laparte de control de la parte de potencia en nuestro circuito, dao que estos dispositivosnos permiten Separarlas tierras de potencia y control.

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