Torque

5/11/2018 Torque - slidepdf.com

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INFORME

CARRERA: MECATRÓNICAASIGNATURA: MAQUINAS ELECTRICASNIVEL: VI PARALELO: “A” FECHA: 06/05/2010INTEGRANTES:

A TEMA: “CARACTERÍSTICAS DE TORQUE, VELOCIDAD Y CORRIENTE EN

MOTOR DE DC.”

B OBJETIVOS:1. GENERAL

Verificar el comportamiento del motor dc. al aplicarle una carga.

2. ESPECIFICOS Determinar las variaciones de torque, velocidad y corriente en un motor dc. Analizar la tendencia de la variación en motor (shunt, serie y compound).

C MARCO TEÓRICO

CARACTERÍSTICAS DE MOTORES DC

Los motores dc se clasifican de acuerdo al tipo de bobinado del campo como motores serie,shunt, o compound. Sin embargo algunos de ellos pueden ser auto excitados o de excitaciónseparada o pueden tener campos de imán permanente.Ellos muestran curvas muy diferentes de torque-velocidad y se conectan en diferentesconfiguraciones para diferentes aplicaciones.Los motores de imán permanente tienen la ventaja de no requerir una fuente de potencia para elcampo, pero tienen la desventaja de ser susceptibles a la desmagnetización por cargas de choqueeléctricas o mecánicas. Los campos de imán permanente no se pueden ajustar para entonar elmotor para ajustarse a la aplicación, como pueden los de campo bobinado.

MOTOR SHUNT

En un motor shunt, el flujo es constante si la fuente de poder del campo es fija. Asuma que elvoltaje de armadura es constante. A medida que la corriente de la carga disminuye, la velocidaddebe aumentar proporcionalmente de manera que la fuerza contra electromotriz Ec. aumentarápara mantener la ecuación en balance. A voltaje nominal y campo completo, la velocidad delmotor shunt aumentará 5% a medida que la corriente de carga disminuya de plena carga a sincarga. La reacción de armadura evita que el flujo de campo permanezca absolutamenteconstante con los cambios en la corriente de la carga.

MOTOR SERIE

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITOSEDE LATACUNGA

MAQUINAS ELECTRICAS



En un motor serie, el flujo del campo es una función de la corriente de la carga y de la curva desaturación del motor. A medida que la corriente de la carga disminuye desde plena carga, elflujo disminuye y la velocidad aumenta. El rango de incremento de velocidad es pequeña alprincipio pero aumenta a medida que la corriente se reduce. Para cada motor serie, hay unamínima carga segura determinada por la máxima velocidad de operación segura.

MOTOR COMPOUND

Los motores compuestos tienen un campo serie sobre el tope del bobinado del campo shunt.Este campo serie, el cual consiste de pocas vueltas de un alambre grueso, es conectado en seriecon la armadura y lleva la corriente de armadura.El flujo del campo serie varía directamente a medida que la corriente de armadura varía, y esdirectamente proporcional a la carga. El campo serie se conecta de manera tal que su flujo seañade al flujo del campo principal shunt. Los motores compound se conectan normalmente deesta manera y se denominan como compound acumulativo.Esto provee una característica de velocidad la cual no es tan “dura” o plana como la del motor shunt y no tan “suave” como un motor serie. Un motor compound tiene un limitado rango de

debilitamiento de campo, la debilitación del campo puede resultar en exceder la máximavelocidad segura del motor sin carga. Los motores DC compound son algunas veces utilizadosdonde se requiera una respuesta estable de torque constante a través de un amplio rango develocidad.

Existen curvas que permiten explicar el comportamiento de los motores y estimar su desempeñode acuerdo a las distintas configuraciones de conexión para los motores shunt, serie y compoundaditivo.

Figura 1. Características velocidad - carga

Figura 2. Comparación de las características velocidad-carga para una máquina de dcdeterminada.D DESARROLLO EXPERIMENTAL



1. EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS

Motor de DC Modulo Dinamómetro

Amperímetro Voltímetro Tacómetro Bandas

2. CARACTERISTICAS DEL MOTOR DC

Maquina de corriente continua. Potencia: 175W RPM: 1800 120 V 2.8 A

3. PROCEDIMIENTO

Verificación de la variación de corriente y velocidad en motor de dc al aplicarse untorque mediante el dinamómetro.

Disponer de: motor dc, una fuente de alimentación dc, voltímetro, amperímetro,electrodinamómetro, tacómetro, bandas.

Para todas las conexiones se utilizará el electrodinamómetro y las bandas para que sepueda aplicar la carga mecánica que viene a ser representada por el torque (N.m).

Los amperímetros que se encontraran a continuación nos darán las distintas variaciones

de corriente que empleará el motor de dc. El motor experimentará ciertas velocidades de acuerdo a la cantidad de carga mecánica

que se le suministra, estas velocidades serán medidas mediante el tacómetro en rpm.

Conexión motor shunt

Figura 3. Esquema de conexiones de motor shunt

Conexión motor serie



Figura 4. Esquema de conexiones de motor serie

Conexión motor compound

En esta conexión, debemos tener en cuenta que el motor compound puede trabajar comodiferencial o aditivo.

Figura 5. Esquema de conexiones de motor compound.

E ANÁLISIS DE RESULTADOS

MOTOR SHUNT

Vap=120V

Torque(N.m)

Corriente(A)

Velocidad (rpm)

0,06 0,38 1441,7

0,1 0,4 1413 0,2 0,51 1402,3 0,3 0,67 1395,4 0,6 1,04 1320,4 0,8 1,3 1287,3 1 1,6 1250

1,2 1,9 1206,4 1,28 2 1196,7

Tabla 1.



Figura 5. Figura torque – velocidad de motor shunt.

En la tabla 1 que tiene los resultados medidos del motor shunt se observa que de acuerdo a quese va aumentando la carga mecánica, la corriente que consume el motor también aumenta perola velocidad del mismo va disminuyendo.

MOTOR SERIE

Vap=100VTenemos dos parámetros que van a variar en función de la carga: corriente y velocidad.

Torque(N.m)

Corriente(A) Velocidad(rpm)

1,14 2,5 1232,3 0,94 2,25 1380,4 0,8 2 1492,3 0,7 1,85 1600,5 0,58 1,7 1740,2

0,45 1,5 1925,6 0,4 1,4 2005,3

Tabla 2.

Figura 5. Figura torque – velocidad de motor serie.

En función de la carga están variando los dos parámetros medidos. Con una carga mínima lavelocidad es grande. Si no hubiera carga, el motor se embalaría, y mientras disminuye el torqueque produce el electrodinamómetro, la corriente que consume el motor serie también disminuye.



MOTOR COMPOUND ADITIVOVap=120V

Torque(N.m)

Corriente(A)

Velocidad (rpm)

0,02 0,42 1353,2 0,1 0,45 1328,1 0,2 0,55 1296,4 0,4 0,72 1238,3 0,8 1,2 1095,4 1,1 1,5 1024,7 1,4 1,8 947,8 1,6 2,05 906,3

Tabla 3.

Figura 6. Figura torque – velocidad de motor compound.

Observando la tabla 3, existe mucha coherencia con la teoría ya que al aplicarle una carga al

motor compound, vemos que conforme vamos aumentando el torque aumenta la corriente deexcitación pero la velocidad disminuye.



F CONCLUSIONES La variación de velocidad en el motor serie es mayor que la variación de velocidad en el

shunt. Si el motor se hace operar sin carga mecánica se embala. El torque en el motor compound es mayor que el torque en el motor shunt debido a la

adición del flujo de excitación serieG RECOMENDACIONES

Comprobar que las conexiones estén bien hechas antes de prender la fuente dealimentación.

Revisar las características de la maquina a utilizar: potencia, corriente, voltaje.

H BIBLIOGRAFÍA www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf Máquinas eléctricas y transformadores, KSOW.

http://www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf

http://www.todorobot.com.ar/documentos/dc-motor.pdf

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