RE:CONOCIMIENTO DE UNA MAQUINA DE CORRIENTE CONTINUA Y PROPORCIONALIDAD ENTRE LA FEM Y LA VELOCIDAD

PRACTICA DE LABORATORIO 1

CONOCIMIENTO DE UNA MAQUINA DE CORRIENTE CONTINUA Y PROPORCIONALIDAD ENTRE LA FEM Y LA VELOCIDAD

INTRODUCCION

Las máquinas eléctricas rotativas son esenciales para la transformación de potencia eléctrica en potencia mecánica y viceversa. Existe gran variedad de máquinas eléctricas rotativas, sin embargo éstas se pueden clasificar en dos grandes grupos, las máquinas eléctricas rotativas de corriente continua y las máquinas eléctricas rotativas de corriente alterna. Las máquinas de corriente continua (dínamo D.C.) a su vez se pueden clasificar como motores y como generadores.

1. OBJETIVOS

• Identificar las diferentes partes de una máquina de corriente continua, determinando la continuidad entre las diferentes terminales

• Medir la resistencia de las partes identificadas.

• Medir el aislamiento entre los diferentes elementos de la máquina.

2. GENERALIDADES

Las máquinas eléctricas rotativas de corriente continua (dínamos D.C.) pueden funcionar indistintamente como motores o generadores. Aplicando la regla de la mano derecha para un generador y la regla de la mano izquierda para un motor y comparando, se obtendrá la razón por la cual ésta máquina cumple la doble función. En la gráfica de la figura 1(a), se muestra la acción de un motor. Para la dirección del campo y la corriente de armadura, la fuerza sobre el conductor está en la dirección hacia arriba, pero esta fuerza hace que el conductor se mueva a través del campo magnético ocasionando a su vez el cambio en el flujo alrededor del conductor, lo que inducirá una fem en el conductor "motor". La dirección de la fem inducida estará en concordancia con la ley de Lenz ya que se opone a la fem que la creó, por esta razón la fem inducida en el motor se le denomina fuerza contraelectromotriz fcem, en la figura 1(b), se ilustra la acción del generador, advirtiendose que siempre se tenga una acción de motor, se desarrollará simultáneamente una acción de generador.

Figura 1. (a). Regla de la mano izquierda para un motor. (b). Regla de la mano derecha para un generador.

(a) (b)

2.1 CONSTRUCION ELECTRICA DE LAS DINAMOS

Las partes constitutivas eléctricas de las dínamos se muestran la figura 2, en ésta aparecen los diferentes devanados.

Figura 2. Partes eléctricas de las dinamos.

Siendo:

G/A: Borne positivo.

H/B: Borne negativo.

CD: Devanado de campo (Shunt).

EF: Devanado compound (Serie) 100%.

EE1: Devanado compound (Serie) 80%.

FE1: Devanado compound (Serie) 20%

T: Borne de puesta a tierra.

2.2 CALCULO DE LA FUERZA ELECTROMOTRIZ

El cálculo de la capacidad promedio de voltaje depende del flujo cortado, así como del flujo magnético por polo, el número total de conductores alojados en las ranuras Z y de la velocidad de rotación n.

(Ec. 1)

Si  está dada en Webers (Wb), y la velocidad de rotación en (rpm), la fem estará dada en voltios.

El número de conductores en serie entre una escobilla negativa y una escobilla positiva, es igual a:

Por tanto, la tensión total entre los bornes será:

(Ec. 2)

2.3 REQUISITOS PRELIMINARES

• Consulte acerca de teoría de errores en mediciones eléctricas.

• Conocimiento de ajuste de curvas mínimos cuadrados.

2.4 PRECAUCIONES

Siempre que se trabaja con circuitos eléctricos que manejan tensiones y corrientes elevadas, existen dos riesgos fundamentales, el riesgo de electrocución y el riesgo de daño de las máquinas y los aparatos de medida.

Los niveles de tensión a los cuales están conectadas las máquinas utilizadas en el desarrollo de las prácticas, pueden llegar a ser peligrosos si se hace caso omiso a las medidas de seguridad. A continuación se enuncian algunas reglas básicas para tener en cuenta en el desarrollo de las prácticas, con el objeto de prevenir un posible accidente:

• Cuando se trabaja con las máquinas eléctricas, existe riesgo de contactos eléctricos directos e indirectos. Una falla en la máquina o la imprudencia del practicante pueden dar lugar a choques eléctricos de gravedad.

• La máquina a ensayar debe estar debidamente conectada a tierra, para evitar posibles contactos eléctricos indirectos debidos a derivaciones desde el circuito primario de la máquina a la carcasa.

• Se debe revisar que los conductores y las conexiones no posean defectos de aislamiento, para evitar contactos eléctricos directos. Es importante vigilar que el aislamiento y la sección sean adecuados a la cantidad de corriente que transportan. En ningún caso se debe permitir que los conductores sean presionados por alguna máquina, que pueda ocasionar la ruptura de su aislamiento.

• Como medida de seguridad complementaria conviene que exista un interruptor que permita cortar la corriente en las proximidades de la máquina.

• Los practicantes deben tener formación en primeros auxilios, esto para que sepan como proceder en caso de accidentes en presencia de la corriente eléctrica.

Además de los requisitos de seguridad anteriormente citados, es importante que el practicante posea los siguientes implementos:

• Ropas ajustadas, para evitar que se puedan enredar en las máquinas rotativas.

• Zapatos con suelas de caucho.

Para evitar el daño de las máquinas y los aparatos de medida:

• Se deben realizar correctamente las conexiones.

• Para tomar las medidas, los aparatos de medida, se deben situar en las escalas adecuadas, es necesario que siempre se comience colocando el instrumento en los valores más altos por cada escala.

• En todo caso, las conexiones realizadas se deben revisar exhaustivamente, por parte del practicante y antes de energizar se bebe pedir asesoría al profesor encargado de la asignatura o al dependiente del laboratorio.

2.5 AUTOEXAMEN

a. La ley de Faraday establece que:

“La magnitud del voltaje inducido en una espira única de conductor es proporcional a la velocidad de cambio de las líneas de fuerza que pasan a través de esa espira”

¿Cierto o falso?, justifique su respuesta.

b. Describa los factores que afectan la fem inducida.

c. ¿En que consiste

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