Practica 5 Experimento 1

7/23/2019 Practica 5 Experimento 1

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Practica 5: principio del motor de induccin trifsico: experimento 1: el principio del motor

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U. N. A. M. INGENIERA ELCTRICA - ELECTRNICA

F. E. S. ARAGON LABORATORIO TRASFORMADORES Y MOTORES DE INDUCCIN

Practica 5Principio del motor de induccin trifsico

Experiment 1: El Principio del Motor

Salida AC de 220 VFuente de alimentacin

Rack experimental

Mquina de campo


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Objetivo1. Entender el principio de operacin de los motores elctricos (interaccin del

campo magntico en el rotor para generar un par electromagntico en el rotor)

Antecedentes.

Motores de Induccin.

Los motores de induccin, son los generalmente empleados por toda clase industrias debidoa su bajo costo, sencilla construccin y alto rendimiento. El motor elctrico de induccin

consta de las siguientes partes:

1) Un inducido, llamado tambin rotor, que es la parte giratoria del motor

2) Un inductor, llamado tambin campo o estator, que corresponde a la parte que,como su nombre lo indica, induce la corriente por medio de las bobinas o devanado

En los motores de induccin, el inducido o rotor consta de un ncleo de lminas en formade tambor, con un cierto nmero de ranuras en las cuales van colocados alambres o barras

de cobre soldadas o atornilladas a dos piezas solidas del mismo material que se encuentraen las extremidades del tambor, el cual lleva en su centro y atravesada una flecha de aceroblando que sobresale en sus dos partes, con objeto de apoyarse en las chumaceras o balerospara girar al impulso de la corriente.


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El inductor, campo o estator, se encuentra formado por lminas especiales troqueladas, pararecibir en su centro al inducido y con espacios que se llaman ranuras, para recibir lasbobinas de que consta el devanado.

Forman parte del motor de induccin, las chumaceras o baleros que, como ya dijimos,sirven para sostener el eje del inducido a cierta distancia del inductor, para que reciba estela influencia de su magnetismo.

Los motores trifsicos de induccin marchan a una velocidad fija relacionada directamenteal nmero de polos del motor, fabricndose estos motores de 2 a 24 polos.

El nmero de polos de un motor, corresponde al nmero de veces que vara la corriente endenominacin de norte a sur; as, por ejemplo, si en un motor cada una de sus fases recorreun norte y un sur, se dice que el motor es de dos polos, si la corriente de esa fase recorredos nortes y dos sures, se dice que es de cuatro polos y as sucesivamente

Para la perfecta distribucin de los polos en rotor, se requiere que las bobinas vayancolocadas en los espacios necesarios; a esta colocacin se le llama: paso de bobinas ynunca debe variarse, pues en caso de hacerlo, se afectara el ngulo de fase requerido,

aconsejndose en los casos en que se requiera variar el nmero de los polos del motor, loque solo es recomendable cuando las condiciones mecnicas y elctricas de la maquina lopermitan, pues hay que tener presente que los fabricantes de motores, al disearlos, los hanhecho con especificaciones previas, que al alterarse tendrn que afectar el buenfuncionamiento de los mismos

Como dijimos antes, La velocidad de los motores de induccin es proporcional al nmerode polos de que consta su devanado. Por ejemplo si un motor tiene 2 polos y su velocidades de 3400 rpm (revoluciones por minuto) al tener 4 polos tendr 1700 rpm.

La velocidad de los motores no es afectada por la carga plena sino en un porcentaje muyinsignificante denominado el deslizamiento del motor.


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Par electromagntico en el motor.La regla de la mano izquierda de Fleming es la que determina hacia donde se mueve unconductor o en qu sentido se genera la fuerza dentro de l. En un conductor que estdentro de un campo magntico y por el cual se hace circular una corriente, se crea unafuerza cuyo sentido depender de cmo interacten ambas cosas (corriente y campo).

" Si el dedo ndice seala la direccin del vector densidad de flujo magntico, el dedo

medio seala la direccin de la corriente, entonces el pulgar indicar la direccin de lafuerza producida

La explicacin fsica de la generacin de un par en el motor se ilustra en la figura y se explicaa continuacin:


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a) El campo magntico tiene una direccin del polo norte a el polo sur.

b) En la espira la corriente circulante produce un campo magntico que sigue la direccindada por la ley de la mano derecha.

c) En la parte superior de la espira prxima al polo sur, el campo se opone al principal.

d) En la parte inferior de la misma espira los campos se suman y se concentran. Dado que elcampo tiende a permanecer uniforme, ste produce una fuerza hacia abajo en elconductor de la izquierda y hacia arriba en el conductor de la derecha provocandoas una rotacin.


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Cuestionario previo

1.

Investigue y explique la ley de Biot-Savart y escriba la ecuacin vectorial que ladefine.

2. Explique el principio de operacin de los motores elctricos.

3.

Describa brevemente las partes constructivas que conforman el motor de induccin

4. De que depende el sentido de giro de un motor elctrico?

5. Explique por qu se le denomina como mquina asncrona al motor de induccin.

Material

Fuente de alimentacin NO 5306 1 pz.

Mdulo de mquina de Campo NO 5310 1 pz.

Rotor tipo A. Disco ranurado A01 1 c/u

Imn permanente circular A08 2 pz.

Polo magntico ancho para el Imn permanente A09 2 c/u

Barra de fijacin del rotor A20 1 c/u

Barra de fijacin de los polos magnticos A21 2 c/u

Pernos de fijacin A22 3 c/u

Llave inglesa de 8mm

Cables de conexin1 pz.


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Referencia de las piezas principales para el montaje de la mquina para el

experimento

Rotor tipo A. Disco ranurado A01 Polo magntico ancho para el

Imn permanenteA09

Imn permanente circular A08

Barras de fijacin para los el rotory los pernos


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Diagrama elctrico de conexin del circuito


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Desarrollo de la prctica1. Instale el mdulo de alimentacin (NO 5306), el mdulo de la mquina de campo (NO

5310) en el rack de experimentos, como lo muestra lafigura 1.1.

Figura 1.1 montaje del mdulo de alimentacin (NO 5306) y el mdulo de lamquina de campo (NO 5310)

2. Coloque el eje del rotor (A20) en la ranura central de la estructura de la mquina decampo, despus apriete un poco con la llave de 8mm, coloque los 2 ejes del polomagntico (A21) en los puntos de P5 y P1, de la mquina de campo y sujetefirmemente con la llave.

3.

Instale el rotor de ranura de disco tipo A en el eje, teniendo cuidado con las bobinas del

rotor y fjelo con el perno de fijacin (A22).

4. Despus de instalar el rotor, coloque los imanes circulares permanentes (A08) en losejes de los imanes de P5 y P1, instalado el imn permanente del polo Norte en P1 y elpolo Sur en p5) despus coloque los dos polos magnticos (A09) sobre los imanes yfjelos utilizando el perno de fijacin (A22) asegrese de que exista una separacin conel rotor para que estos no se toquen como se describe en la figura 1.2.


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Figura 1.2 montaje y fijacin del rotor, polos magnticos e imanes permanentes

5. Una vez que el polo magntico se ha fijado sin entrar en contacto con el rotor como sedescribi en lafigura 1.2, conecte el rotor de ranura de disco tipo A las terminales A1 yB1 del mdulo de la mquina de campo.

6. Del mdulo de alimentacin conecte la salida de 0 volts con la terminal 4, as mismoconecte la salida de 6 volts con la terminal 2, tambin conecte entre si las terminales 5y 6 entre si y conecte la salida de alimentacin DC de la fuente de alimentacin (NO5306) a la bobina del rotor mediante las conexiones A2 y B2 del mdulo de la mquinade campo (conectando la terminal positiva a la terminal A2 y la terminal comn a laterminal B2), como lo ilustra lafigura 1.3.

Figura 1.3 conexiones de alimentacin


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7.

Determine cul es la direccin de giro del rotor y verifique si este fenmeno esconforme con la regla de la mano izquierda de Fleming. Una vez hecho esto, enciendael mdulo de alimentacin y observe si el giro del rotor es igual al que determinoanteriormente

8. Despus de haber hecho esto apague la fuente de alimentacin y desconecte e inviertalas conexiones del rotor (cambiando las conexiones de A1 y B1) y repita el punto 9 delexperimento. En otras palabras cuando la direccin de la corriente de funcionamientode las bobinas es invertido. Observe si hay cambio en la direccin del giro del rotor.

9.

Cambio la direccin de giro del rotor? ____________________(Explique ampliamente su respuesta y comente con el instructor)

10.Una vez terminada esta parte del experimento, desconecte todas las conexiones,desmonte el equipo y sus partes. Pas a la segunda parte (no desmonte los ejes de lospolos ni el del motor que ya estn instalados en la mquina de campo)

Preguntas de evaluacin

1. Explique el principio del motor de acuerdo a la regla de mano izquierda de Fleming.

2. Explique la razn de los resultados de los procesos 7 y 9 del experimento.

3.

Explique por qu el rotor del experimento solo gira un poco y no se mantienegirando continuamente. Qu se requerira para el rotor presentar un giro continuo?

4. Con un diagrama esquemtico explique cmo es posible controlar el sentido de giroen un motor elctrico.

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