Download Estudio del motor monofásico

Tema:
Facultad de Ingeniería.
“ESTUDIO DEL MOTOR MONOFÄSICO”.
Escuela de Eléctrica.
Asignatura: “CONVERSION DE
ENERGIA ELECTROMECANICA I”
I. OBJETIVOS.
Que el alumno:
•
Conecte un motor trifásico jaula de ardilla a partir de la identificación y medición de sus devanados.
•
Conecte un motor monofásico industrial a partir de la identificación y medición de sus devanados.
•
Determine gráficamente el comportamiento del motor de fase partida, para las conexiones con capacitor
de arranque y con capacitor permanente.
•
Determine el comportamiento del motor monofásico, en base a las curvas de funcionamiento del mismo.
II. INTRODUCCIÓN.
Los motores monofásicos se pueden encontrar según los siguientes tipos:
•
Motores de fase partida.
•
De arranque por medio de capacitor.
•
Motores con 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 de 1/30 (25 W) a 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 con 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.
Motor de Fase Partida con Capacitor Permanente.
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.
IV. PROCEDIMIENTO.
Parte I. Conexión de Motor Trifásico Industrial.
1. Conecte el motor trifásico jaula de ardilla industrial sugerido por el instructor. Para ello utilice las
herramientas necesarias: Navaja, tenaza, cinta aislante, etc.
2. De ser necesario deberá identificar las terminales del motor utilizando un óhmetro.
3. Mida el voltaje de alimentación, la corriente de arranque y la corriente de trabajo del motor. Anote sus
resultados.
Voltaje de alimentación =_____________A
Corriente de arranque =_____________A
Corriente de trabajo =_____________A
Parte II. Conexión de Motor Monofásico Industrial.
De los motores monofásicos entregados por su instructor:
1. Determine la ubicación y el color del terminal común.
2. Determine la resistencia de la bobina de arranque.
Resistencia bobina de arranque =_____________Ω
3. Determine la resistencia de la bobina de trabajo.
Resistencia bobina de trabajo =_____________Ω
4. 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 realice el diagrama de conexión del motor. En
caso de dudas, consulte al respecto.
Parte III. Análisis Motor Monofásico con Capacitor de Arranque.
1. Arme el circuito de la figura 1 de los anexos.
2. Energice la fuente de alimentación. El motor deberá conectarse a 220 Vac entre línea y neutro. En caso
de dudas acerca del voltaje de alimentación, consulte al respecto.
3. Ajuste las escalas de los medidores a:
a) Vatímetro: V= 300 V I= 10 A
b) Amperímetros: En escalas altas según corrientes en los datos de placa del motor.
c) Unidad de control del freno.
SET/START VALUE: A cero (final sentido horario)
- Nm: x 10
- Contr. Mode: M
-1
- Min : x 1
- Autom. Limit: 6Nm
4. Cerrar SW1 y observar el sentido de giro del motor.
5. Invierta la conexión de la bobina auxiliar a, esto con el objetivo de invertir el sentido de giro del motor.
6. Cierre SW1 y observe el sentido de giro. Anote en ambos casos el sentido de giro.
Luego abra SW1 y regrese la conexión de la bobina auxiliar a la posición inicial.
7. Complete la tabla de datos 1, para los valores de torque indicados, aplicando los valores de torque según la
secuencia mostrada.
8. Los datos marcados con asterisco son datos a calcular por parte del alumno.
Tabla 1.
Parte IV. Análisis Motor Monofásico con Capacitor Permanente.
1. Arme el circuito de la figura 2 de los anexos.
2. Energice la fuente de Vac.
3. Cierre el interruptor SW1 y registre en la condición de vacío:
Velocidad del motor =_____________rpm
Im =_____________A
Ia =_____________A
P =_____________W
cos φ =_____________
4. Complete la tabla de datos 2, para los valores de torque indicados, aplicando los valores de torque según la
secuencia mostrada.
Tabla 2.
V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS.
Partes I, II, III y IV.
1. Dibuje en un mismo plano las gráficas para las tablas de datos obtenidas, tanto para el motor monofásico
con capacitor de arranque, así como para el motor monofásico con capacitor permanente
2. En base a la tendencia de las curvas torque-velocidad clasifique a que clase pertenece esta máquina.
3. Explique cómo se relaciona el valor de la corriente de la línea con las corriente de trabajo Im y la corriente
de arranque Ia.
4. Explique porqué Im se reduce considerablemente en la conexión del motor monofásico con capacitor
permanente.
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.
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.
ANEXOS.