Facultad de Ingeniería. Escuela de Eléctrica. GUÍA 5 .1

Tema:
“PRINCIPIOS DE LAS MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA”.
I. OBJETIVOS.
Facultadde Ingeniería.
Escuelade Eléctrica.
Asignatura“CONVERSIÓNDELA
ENERGIAELECTROMECÁNICAII”.
Que el estudiante:
•
Identifique la simbología DIN para la conexión e interpretación de los circuitos con máquinas de corriente
continua, y verifique la aplicación y nomenclatura de otras simbologías comunes.
•
Sea capaz de determinar los las características descriptivas de las máquinas de Vdc mediante la
información proporcionada por los datos de placa del fabricante.
•
Determine datos de operación límite o parámetros eléctricos clave de la información de los datos de placa
del fabricante.
•
Opere apropiadamente las máquinas de corriente continua e identifique la aplicación de éstas máquinas en
la industria, determinando ventajas y desventajas.
II. INTRODUCCIÓN.
Las máquinas de corriente continua fueron paradójicamente, en algún tiempo, la solución a los problemas de
generación de par electromagnético y en la aplicación de los primeros sistemas de generación de electricidad
por métodos dinámicos. De hecho, las máquinas de corriente continua todavía se aplican y se siguen
empleando en la industria, porque presentan gran estabilidad y facilidad para el control y regulación por métodos
estáticos o semiconductores.
Las máquinas de corriente continua al igual que enseñan los principios de conversión de la energía, puede
darse en dos tipos: como generadores eléctricos y como motores eléctricos. A diferencia de las máquinas de
corriente alterna, las máquinas de Vdc, constructivamente poseen la excitatriz o circuito de campo en la
armadura o parte estacionaria de la máquina, dentro de las ranuras del estator.
III. MATERIALES Y EQUIPO.
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Cantidad
1
1
1
3
1
X
1
1
1
Descripción
Máquina de DC en derivación, autoexcitada, serie y compuesta.
Cubierta de seguridad de acople de eje
Cubierta de seguridad de final de eje
Medidores RMS
Regulador de campo de generador de DC
Cables de toda medida
Motor conectado como primotor
Carga resistiva
Fuente de alimentación 7007-5A
IV. PROCEDIMIENTO.
Parte I. Determinación de Simbología y Nomenclatura.
1. Identifique la simbología mostrada en la caja de bornes que se presenta al frente de la máquina
en estudio e identifique los datos de placa importantes:
GUÍA 5 .1
Máquina
estudio
en Símbolo eléctrico
normalizado ANSI
Simbología DIN
Esquema de conexiones
en la placa de datos
en Símbolo eléctrico
normalizado ANSI
Simbología DIN
Esquema de conexiones
en la placa de datos
Motor serie de cc.
Motor shunt o
derivación de cc.
Motor compuesto
de cc
Máquina
estudio
Generador serie de
cc.
Generador shunt o
derivación de cc.
Generador
compuesto de cc
GUÍA 5
Características de las máquinas de corriente continua: Complemente la tabla descrita.
Tipo de máquina
Valor de la
resistencia del
devanado de
armadura
(con ohmetro)
Valor de la
resistencia del
devanado de
campo
(con ohmetro)
Sección cualitativa
del conductor de
armadura respecto
al conductor del
circuito de campo
(mayor, o menor)
Motor/ Generador shunt o en
derivación de cc.
Motor/ Generador serie de cc.
Motor/ Generador tipo
compuesto.
Parte II. Accionamientos Básicos de los Motores de Vdc.
1. Realice la conexión del motor y de los frenos magnéticos para cada uno de los ejes de los motores primeramente
con el de tipo SHUNT, luego con el serie, no olvide conectar la unidad de control de freno. Asegúrese de una carga mecánica
nula en el arranque. Puede auxiliarse de las figuras de los anexos para realizar las conexiones. Tenga cuidado de ponerle
una carga de aproximadamente 1Nm al motor serie, evitando así que se sobreacelere.
2. Realice el esquema eléctrico de conexiones de las fuentes hacia el motor. No olvide incluir en el circuito, mediciones para
las corrientes de armadura y de campo, para las condiciones de vacío de la máquina como motor.
Máquina en estudio en condiciones de vacío y a voltaje nominal
Velocidad
I armadura
I campo
Conexión del campo en serie
Conexión de campo en derivación
Conexión del campo en excitación separada
Motor compuesto
3. Complemente la tabla para los casos de cada uno de los motores. Para cada uno de los
motores conectados, realice la inversión de giro respectiva midiendo los datos indicados.
GUÍA 5
4. Registre los datos medidos al invertir el giro de cada uno de los motores en la tabla que se
muestra a continuación.
Máquina en estudio en condiciones de vacío y a voltaje nominal
Velocidad
I armadura
I campo
Conexión del campo en serie
Conexión de campo en derivación
Conexión del campo en excitación separada
Motor compuesto
Parte III. Determinación de los Datos de Placa de las Máquinas.
1. Determine los datos de placa da cada uno de los motores y elabore una tabla conteniendo la
información clave para su instalación, como potencia nominal, corriente del motor, tensión de
los devanados, u otra información relevante.
2. Realice un cuadro sinóptico donde se presenten los datos de placa de cada motor indicando el
tipo de motor en estudio (serie, compuesto, derivación, excitación separada).
V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS.
1. Explique cuales parámetros eléctricos del motor de Vdc, son factibles conocer a partir de los datos de placa
obtenidos.
2. Como relaciona las características de los conductores de campo y armadura para los diferentes tipos de
máquinas, con referencia al calibre de los conductores.
3. Explique cuál de las máquinas estudiadas es más sensible a los cambios de carga mecánica.
4. Explique que aplicaciones comunes tiene cada uno de los motores (dé 2 ejemplos de cada uno).
5. Complemente las tablas de la guía y preséntelas en el reporte, adjunte los esquemas eléctricos de cada
parte de la guía para cada uno de los tipos de motores.
VI. INVESTIGACIÓN COMPLEMENTARIA.
1. Explique los aspectos de seguridad deben considerarse en la instalación de máquinas de Vdc.
2. Investigue las diferencias constructivas que existen entre cada una de las máquinas en estudio.
3. Investigue cual considera que es más estable para el control de la velocidad y cual para el control de
torque.
4. Explique que son controladores de velocidad de estado sólido y como se aplican para los motores de
corriente continua.
VII. BIBLIOGRAFÍA.
1. Electric Machines. Second Edition. Charles I. Hubert. Prentice Hall, 2002.
2. Máquinas Eléctricas. Quinta Edición. A. E. Fitzgerald/ Charles Kingsley, Jr. McGraw-Hill 1992.
3. Fundamentos de Máquinas Eléctricas. Stephen Chapman. McGraw-Hill 1990.
GUÍA 5
4
ANEXOS.
L. ANEXOS
GUÍA 5