Ensayo de un motor de corriente continua con dinamo freno

DINAMO-FRENO, ENSAYO DE UN MOTOR DE C.C. CON DINAMO -FRENO
Objeto de la práctica:
Medir el par que desarrolla el eje del motor, y conocido el par, determinar el rendimiento y la potencia útil.
Funcionamiento:
El inductor no se encuentra unido a la carcasa rÃ−gidamente sino que puede oscilar libremente. Además el
inductor lleva acoplado dos brazos de cuyos extremos cuelgan unos platillos sobre los que se colocan las
pesas.
Las fórmulas fundamentales son.
Tu=Tm=Q x L (Kgr m)
Tu=Pu/ï ·, entonces: Pu=Tútil x ï ·ïρ½Q x L x 2ï °n/60
Para que este en vátios:
Tútil= Q x L x 2ï °n/60 X 9.81
Para pasarlo a caballos sólo habrá que saber que 1cv=736W.
Principio de funcionamiento:
El inducido gira auna velocidad n arrastrado por motor. Actuando sobre la fuente de excitación hacemos que
aparezca un flujo entre el inducido y el inductor y circulará una corriente por la carga.
Debido a las fuerzas magnéticas entre inducido e inductor, surge un par electromagnético que se opone al
par de arrastre del motor por medio de los brazos adaptados al inductor, con unas pesas equilibraremos los
brazos y nos servirán para medir el par de arrastre.
Pu: potencia entregada por el motor.
Peléctrica=I2(Rc+ REF) + Ic2Ra + Iex2(Rex + RJK)
Potencia perdida:
Tel= Pel/ï ·
También habrá pérdidas por corrientes parásitas de Foucault.
TFoucault= PFoucault/ï ·
Pérdidas por rozamiento:
Troz=Proz/ï ·
Pérdidas por histéresis magnética:
1
Th=Ph/ï ·
Potencia invertida en mover el ventilador:
Tv=Pv/ ï ·
La potencia entregada por el motor,Pu, será la suma de las potencial consumidas en la dinamo-freno.
Pu= Pel + Pfou. + Phis. + Proz + Pv
Potencia entregada por el motor= Pu.
Potencia en la dinamo= Pel + Pfou. + Phis. + Proz + Pv
Si dividimos los dos términos entre ï · tendremos que:
Tu= Tel + Th + Troz + Tv
Tv es despreciable ya que Tv=QL sindo L la longitud del brazo
Todos los pares se oponen al par del motor, y tienden a hacer girar al inductor en el mismo sentido que el
rotor, y que poemos equilibrar colocando pesas en la dinamo-freno.
Montaje:
Proceso:
Para variar la intensidad, variaremos el reostato de carga o el de excitación.
Io: intensidad que consumirá el motor funcionando en vacÃ−o.(Sin arrastrar ninguna carga), como habrÃ−a
que desmontar el acoplamiento calcularemos I'o, que será arrastrando la dinamo-freno, pero esta se
encontrará en vacÃ−o.(Pel=0, Pf=0, Ph=0, Proz y Pv si existirán.
Tabla:
Un=22oV.
L= 0.5 m.
I (A)
Io
Ió
1
1.2
1.4
1.6
1.8
In
2.2
Tu=Ql
n (rpm)
1150
1000
950
925
875
850
825
780
Q (g)
25
205
275
340
405
490
555
660
Pt (W)
88
220
264
308
352
396
429
484
Tu (g m)
12.5
102.5
137.5
170
202.5
245
277.5
330
Pu (W)
7.38
52.65
134.19
161.54
182.02
213.94
235.9
264.43
ρ (%)
8.4
23.9
50.8
52.4
51.7
54
54.8
54.6
2
Pu= Tu ï ·
Pt= UI
ρïρ½(Pu/Pt) 100
Gráfica:
Con Ió hallamos las rectas del par útil y de la potencia útil, las prolongamos y donde corten al eje será
Io.
Pt: potencia consumida por el motor.
Pt=UI
Tu= QL= Q0.5 (gr m)
Pu= Tu ï ·= QL 2ï °n/60= QL 2ï °n9.81/ 1000x 60 (W)
Rendimiento: ρïρ½ïρ±ïρ°ïρ° Pu/Pt (%)
3