MÁQUINAS ELÉCTRICAS LABORATORIO No. 8 Estudio d

MÁQUINAS ELÉCTRICAS
LABORATORIO No. 8
Nivel:
Facultad de Estudios Tecnológicos.
Departamento:
Eléctrica.
Materia:
Maquinas Eléctricas I.
Docente de Laboratorio:
Lugar de Ejecución:
Tiempo de Ejecución:
Guía de Laboratorio No. 8.
TITULO: “ESTUDIO DEL MOTOR MONOFÁSICO”.
I. OBJETIVOS
•
•
Determine gráficamente el comportamiento del motor de fase partida para las
conexiones con capacitor de arranque, con y sin capacitor permanente.
Determinar el comportamiento del motor monofásico, en base a las curvas de
funcionamiento del mismo.
II. INTRODUCCIÓN
Estos
o
o
o
o
o
pueden ser:
Motores de fase partida.
De arranque por capacitor.
Motores de capacitor permanente.
Motores de polos sombreados.
Universales.
Motores de Fase Partida.
Fueron estos los primeros motores monofásicos usados en la industria y aun perduran. Se
usan en maquinas, bombas, ventiladores, lavadoras y una gran cantidad de otras
aplicaciones. Se fabrican en potencias desde 1/30 (25 W) hasta 1/2 HP (373W).
El motor de fase partida tiene dos grupos de devanados, el de trabajo y el de arranque.
Ambas bobinados se conectan en paralelo y la tensión de la red se aplica a ambos. El
devanado de trabajo es de alambre más grueso y de más espiras y se aloja en la parte
superior de las ranuras del estator y el bobinado de arranque de menos vueltas y alambre
mas fino se instala en la parte inferior o externa del estator.
Motores con Capacitor de Arranque.
Este motor es similar al de fase partida es su construcción excepto en que se conecta un
capacitor en serie en el bobinado de arranque.
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LABORATORIO No. 8
Motor de Fase Partida con Capacitor de Arranque.
En estos motores el devanado de trabajo y arranque tienen un capacitor en serie. Este
método evita el uso de interruptor de arranque pero el par es menor en el arranque y el
trabajo.
III. MATERIALES Y EQUIPO
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Cantidad
1
1
1
1
3
1
1
1
1
Descripción
Interruptor de cuatro polos
Voltímetro electrónico
Medidor de factor de potencia
Controlador de freno
Medidores RMS
Freno magnético
Motor monofásico
Juegos de cables
Fuente de alimentación.
Tabla 8.1.
Código
SO3212-1W
SO5127-1R6
SO5127-1M
SO3213-7S6
SO5127-1L
SE2662-5R6
SE2662-5P6
--------------ST9006-1D
IV. PROCEDIMIENTO
Parte I: “Identificación de terminales”.
Paso 1. De los motores entregados por su instructor:
 Determine el terminal común.
 Que resistencia tiene la bobina de arranque.
 Que resistencia posee la bobina de marcha.
 Conecte el motor, observando el funcionamiento correcto del mismo, de tal forma
que la bobina de arranque solo intervenga para el arranque del motor. De ser
necesario consulte con respecto al conexionado.
Parte II: “Con capacitor de arranque únicamente”.
Paso 1. Arme el circuito de la Figura 8.1 que se muestra en los Anexos.
Paso 2. Energice la fuente de alimentación.
Paso 3. Ajuste las escalas de los medidores así:
• Vatímetro: 300 Voltios y 10 Amperios.
• Control de freno: N.m X 10, Modo de operación: 10, RPM: X1, SER: Al tope giro
horario.
• Amperímetros: A a 30 Amperios, A1 a 30 Amperios y A2 a 10 Amperios.
Paso 4. Cerrar SW1 y observar el sentido de giro del motor.
Paso 5. Invierta la conexión de la bobina auxiliar (a).
Paso 6. Cierre SW1 y observe el sentido de giro. Anote en ambos casos el sentido de giro.
Paso 7. Luego abra SW1 y regrese la conexión de la bobina auxiliar a la posición inicial.
Paso 8. Complete los datos de la Tabla 8.2 para los valores de torque indicados; aplicando
solo momentáneamente el torque para valores mayores a 1.0 N-m. ya que de no hacerlo,
dañará la maquina.
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M (N-m)
Im (A)
Ia (A)
P (W)
Q (VAR)
Cos Ø
n (rpm)
*Pout (W)
*Ppérdidas. (W)
*S (VA)
*Deslizamiento
*Eficiencia
0.5
LABORATORIO No. 8
1.0
1.5
2.0
3.0
Tabla 8.2.
* Datos que se tienen que calcular basándose en las medidas tomadas.
Parte III: “Con capacitor de arranque y capacitor permanente”.
Paso 1. Arme el circuito de la Figura 8.2 que se muestra en los Anexos.
Paso 2. Energice la fuente.
Paso 3. Cerrar el interruptor SW1 y registre en la condición de vacío:
RPM: __________.
IM: __________ Amperios.
IA: __________ Amperios.
P: __________ Watts.
Cos Ø: __________.
Paso 4. Complete los datos de la Tabla 8.3 para los valores de torque indicados. Aplicar solo
momentáneamente el torque para valores mayores a 10 N-m De no hacerlo así, dañara el
equipo.
M (N –m)
Im (A)
Ia (A)
P (W)
Q (VAR)
Cos Ø
n (rpm)
*Pout (W)
*Ppérdidas. (W)
*S (VA)
*Deslizamiento
*Eficiencia
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
Tabla 8.3.
* Datos que se tienen que calcular basándose en las medidas tomadas.
V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
1. En base a la tendencia de las curvas torque-velocidad clasifique a que clase
pertenece esta máquina.
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2. Si sumamos el valor de Im con Ia obtendremos un valor total. ¿Cómo se relaciona
este valor con la corriente de la línea? (Im está dado por A1 e Ia por A2).
3. Como explicaría que con capacitor permanente Im se reduce considerablemente.
4. Grafique en la misma cuadricula y en función del torque, lo siguiente, para el caso
con y sin capacitor permanente: Rpm, Eficiencia y Cos Ø.
VI. INVESTIGACIÓN COMPLEMENTARIA
1) Investigue acerca de dos programas que sirvan para el análisis de motores de
corriente alterna.
2) Investigue las aplicaciones prácticas que pueden dársele a los motores monofásicos.
VII. BIBLIOGRAFÍA
 Electric Machines. Second Edition. Charles I. Hubert. Prentice Hall, 2002.
 Máquinas Eléctricas. Quinta Edición. A. E. Fitzgerald/ Charles Kingsley, Jr. McGraw-Hill
1992.
 Fundamentos de Máquinas Eléctricas. Stephen Chapman. McGraw-Hill 1990.
VIII. ANEXOS
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Figura 8.1.
Figura 8.2.
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