MOTORES Y GENERADORES (AC/DC): 2009-06-28

miércoles, 1 de julio de 2009

prueba motor monofasico

En esta imagen se observa la conexión de bobinado principal y secundario con interruptor centrifugo

Esta es la parte frontal del motor donde se encuentra la bornera, y en ella se visualiza el bobinado principal, el bobinado de arranque, el condensador de arranque y el interruptor centrifugado. Los datos que pudimos obtener corriente de arranque, corriente de trabajo, y según los diferentes tipos de conexión elaboramos una tabla.

Practicas de motores
Integrantes * Jeison Bermúdez Osorio
*Camilo Calderón Tapia

Motor monofasico con bobinado de arranque y interruptor centrifugado

pruebas
I de arranque (A)
I de trabajo (A)
Bobinado principal.
15.6
4
Bobinado principal y secundario con interruptor centrifugado.
27
5.5
Interruptor centrifugado con polaridad inversa.
27.6
4.1
Condensador de arranque
13.6
13.6

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JAULA DE ARDILLA (MOTORES)

Un rotor de jaula de ardilla es la parte que rota usada comúnmente en un motor de inducción de corriente alterna. Un motor eléctrico con un rotor de jaula de ardilla también se llama "motor de jaula de ardilla". En su forma instalada, es un cilindro montado en un eje. Internamente contiene barras conductoras longitudinales de aluminio o de cobre con surcos y conectados juntos en ambos extremos poniendo en cortocircuito los anillos que forman la jaula. El nombre se deriva de la semejanza entre esta jaula de anillos y barras y la rueda de un hámster (ruedas probablemente similares existen para las ardillas domésticas).
La base del rotor se construye de un apilado hierro de laminación. El dibujo muestra solamente tres capas de apilado pero se pueden utilizar muchas más.
Los devanados inductores en el estator de un motor de inducción instan al campo magnético a rotar alrededor del rotor. El movimiento relativo entre este campo y la rotación del rotor induce corriente eléctrica, un flujo en las barras conductoras. Alternadamente estas corrientes que fluyen longitudinalmente en los conductores reaccionan con el campo magnético del motor produciendo una fuerza que actúa tangente al rotor, dando por resultado un esfuerzo de torsión para dar vuelta al eje. En efecto el rotor se lleva alrededor el campo magnético pero en un índice levemente más lento de la rotación. La diferencia en velocidad se llama "deslizamiento" y aumenta con la carga.

A menudo, los conductores se inclinan levemente a lo largo de la longitud del rotor para reducir ruido y para reducir las fluctuaciones del esfuerzo de torsión que pudieron resultar, a algunas velocidades, y debido a las interacciones con las barras del estator. El número de barras en la jaula de la ardilla se determina según las corrientes inducidas en las bobinas del estator y por lo tanto según la corriente a través de ellas. Las construcciones que ofrecen menos problemas de regeneración emplean números primos de barras.
El núcleo de hierro sirve para llevar el campo magnético a través del motor. En estructura y material se diseña para reducir al mínimo las pérdidas. Las láminas finas, separadas por el aislamiento de barniz, reducen las corrientes parásitas que circulan resultantes de las corrientes de Foucault. El material un acero bajo en carbono pero alto en silicio, con varias veces la resistencia del hierro puro, pérdidas corriente de Eddy en la reductora adicional. El contenido bajo de carbono le hace un material magnético suave con pérdida bajas por histéresis.
El mismo diseño básico se utiliza para los motores monofásicos y trifásicos sobre una amplia gama de tamaños. Los rotores para trifásica tienen variaciones en la profundidad y la forma de barras para satisfacer los requerimientos del diseño. Este motor es de gran utilidad en variadores de velocidad.
Uso en motores sincrónicos
Los motores síncronos de CA trifásicos deben utilizar otros tipos de rotores aunque pueden emplear una bobina de jaula de ardilla para permitir que alcancen la velocidad de sincronismo en el arranque. Una vez funcionando a la velocidad síncrona, el campo magnético está rotando a la misma velocidad que el rotor, así que no se inducirá ninguna corriente en las bobinas de la jaula de la ardilla y no tendrán ningún otro efecto en la operación del motor síncrono.

DIFERENCIAS Y SIMILITUDES

Motor AC - Motor DC

SIMILITUDES
1. Ambos tienen un rotor idéntico, con una base, un eje, unas balineras, el ventilador, y sobre todo con el centro bobinado (motor DC), y el centro de otro metal (motor AC).
2. Ambos tienen su armadura externa.
3. Ambos tienen escobillas y colector.
4. Ambos se componen de los devanados; el principal y el secundario.

DIFERENCIAS
1. La principal diferencia lógicamente es que un motor trabaja con una fuente AC y otro con una fuente DC.
2. Otra de las diferencias notables son sus estatores, ya que uno está compuesto por un par de imanes o por un par de metales opuestos (motor DC), y otro está compuesto por un devanado, que esta arrollado a través de unas laminas de metal (motor AC), aunque ambos cumplen la misma función, generar un campo magnético para hacer girar el rotor.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR

Principio de funcionamiento:
Los motores electricos , en general, basan su funcionamiento en las fuerzas ejercidas por un campo electromagnético y creadas al hacer circular una corriente electrica a través de una o varias bobinas. Si dicha bobina, generalmente circular y denominada estator, se mantiene en una posición mecanica fija y en su interior, bajo la influencia del campo electromagnético, se coloca otra bobina, llamada rotor, recorrida por una corriente y capaz de girar sobre su eje, esta última tenderá a buscas la posición de equilibrio magnético, es decir, orientará sus polos NORTE-SUR hacia los polos SUR-NORTE del estator, respectivamente. Cuando el rotor alcanza esta posición de equilibrio, el estator cambia la orientación de sus polos, aquel tratará de buscar la nueva posición de equilibrio; manteniendo dicha situación de manera continuada, se conseguirá un movimiento giratorio y continuo del rotor y a la vez la transformación de una energía eléctrica en otra mecánica en forma de movimiento circular.
Aun basado en el mismo fenómeno, el principio de funcionamiento de los motores de corriente continua, los motores paso a paso son más sencillos si cabe, que cualquier otro tipo de motor eléctrico.
La Figura A intenta ilustrar el modo de funcionamiento de un motor paso a paso, suponemos que las bobinas L1 como L2 poseen un núcleo de hierro dulce capaza de imantarse cuando dichas bobinas sean recorridas por una corriente eléctrica. Por otra para el imán M puede girar libremente sobre el eje de sujeción central.

Inicialmente, sin aplicar ninguna corriente a las bobinas (que también reciben el nombre de fases) y con M en una posición cualquiera, el imán permanecerá en reposo si no se somete a una fuerza externa.
Si se hace circula corriente por ambas fases como se muestra en la Figura A(a), se crearán dos polos magnéticos NORTE en la parte interna, bajo cuya influencia M se desplazará hasta la posición indicada en la dicha figura.
Si invertimos la polaridad de la corriente que circula por L1 se obtendrá la situación magnética indicada en la Figura A(b) y M se verá desplazado hasta la nueva posición de equilibrio, es decir, ha girado 90 grados en sentido contrario a las agujas del reloj.
Invirtiendo ahora la polaridad de la corriente en L2, se llega a la situación de la Figura A( c) habiendo girado M otros 90 grados. Si, por fin, invertimos de nuevo el sentido de la corriente en L1, M girará otros 90 grados y se habrá obtenido una revolucion completa de dicho imán en cuatro pasos de 90 grados.
Por tanto, si se mantiene la secuencia de excitación expuesta para L1 y L2 y dichas corrientes son aplicadas en forma de pulsos, el rotor avanzará pasos de 90 grados por cada pulso aplicado.
Por lo tanto es podemos decir que un motor paso a paso es un dispositivo electromecánico que convierte impulsos eléctrico en un movimiento rotacional constantes y finito dependiendo de las características propias del motor.
El modelo de motor paso a paso que hemos analizado, recibe el nombre de bipolar ya que, para obtener la secuencia completa, se requiere disponer de corrientes de dos polaridades, presentando tal circunstancia un inconveniente importante a la hora de diseñar el circuito que controle el motor. Una forma de paliar este inconveniente es la representada en la Figura B, obteniéndose un motor unipolar de cuatro fases, puesto que la corriente circula por las bobinas en un único sentido.
Si inicialmente se aplica la corriente a L1 y L2 cerrando los interruptores S1 y S2, se generarán dos polos NORTE que atraerán al polo SUR de M hasta encontrar la posición de equilibrio entre ambos como puede verse en la Figura B(a). Si se abre posteriormente S1 y se cierra S3, por la nueva distribucion de polos magnéticos, M evoluciona hasta la situación representada en la Figura B(b).

Siguiendo la secuencia representada en la Figuras B (c ) y (d), de la misma forma se obtienen avances del rotor de 90 grados habiendo conseguido, como en el motor bipolar de dos fases, hacer que el rotor avance pasos de 90 grados por la accion de impulsos eléctricos de excitación de cada una de las bobinas.
En uno y otro caso, el movimiento obtenido ha sido en sentido contrario al de las agujas del reloj; ahora bien, si las secuencias de excitación se generan en orden inverso, el rotor girará en sentido contrario, por lo que fácilmente podemos deducir que el sentido de giro en los motores paso a paso es reversible en función de la secuencia de excitación y, por tanto, se puede hacer avanzar o retroceder al motor un número determinado de pasos según las necesidades.
El modelo de motor paso a paso estudiado, salvo su valor didáctico, no ofrece mayor atractivo desde el punto de vista práctico, precisamente por la amplitud de sus avances angulares.
Una forma de conseguir motores PAP de paso mas reducido, es la de aumentar el número de bobinas del estator, pero ello llevaría a un aumento del coste y del volumen y a pérdidas muy considerable en el rendimiento del motor, por lo que esta situación no es viable. Hasta ahora y para conseguir la solución más idónea, se recurre a la mecanización de los núcleos de las bobinas y el rotor en forma de hendiduras o dientes, creándose así micropolos magnéticos, tantos como dientes y estableciendo las situaciones de equilibrio magnéticos con avances angulares mucho menores, siendo posible conseguir motores de hasta de 500 pasos.
Básicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor sobre el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número de bobinas excitadoras bobinadas en su estator.
Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imán permanente. Toda la conmutación (o excitación de las bobinas) deber ser externamente manejada por un controlador.

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