PRÁCTICA DE LABORATORIO MOTOR DC

MATERIALES

· 2 Motores DC
· Esfero
· Cables
· Fuente reguladora de voltaje
· Led
· Resistencia 220

Lo primero que se hizo fue hacer funcionar el motor como un generador. Para esto se saron dos motores DC, los cuales se unieron los ejes de cada uno, en el primer motor se conectó una fuente para que cuando se le fuera subiendo el voltaje el segundo motor se comportara como generador. Para esto fue necesario conectarle un diodo LED y una resistencia para así poder conocer el voltaje y la corriente de salida. Las cuales fueron Vsalida: 3V, Isalida: 13.6mA, Ventrada: 15V, Ientrada: 0.2A

Lo segundo que se hizo fue amarrarle una punta del esfero al eje de un motor y la otra punta se le amarró un motor más pequeño para así poder conocer el par torque lo cual fue necesario conectarle una fuente al motor e ir subiéndole el voltaje hasta que este lograra moverse. Los resultados fueron los siguientes:

El voltaje necesario para esto fue de 15V
El motor pequeño pesa 4 gramos
El esfero media 20 cm de longitud

T = F * D (kilogrametros)
T= 4mg.* 0.2mts= 800u kilogrametros

Entonces
T = 4 gramos * 20 cm
X= 1Kg. * 4g./ 1000g. = 4mg. X=1mts * 20cm/ 100cm = 0.2mts

TIPOS DE GENERADORES BÁSICOS

EL VOLTAJE GENERADO DEPENDE DEL FLUJO MAGNÉTICO DEL CAMPO. LAS FORMAS BÁSICAS SON LAS SIGUIENTES:

DERIVACIÓN DE AUTOEXCITADO

LAS CONEXIONES DEL CAMPO SE PUEDEN TOMAR DE FORMA DIRECTA DE LA ARMADURA. DE ESTE MODO EL VOLTAJE QUE EXCITA LA CORRIENTE A TRAVÉS DE LA BOBINA DE CAMPO ES EL DEL CIRCUITO COMPLETO DE LA ARMADURA. LA CORRINTE SE PUEDE REDUCIR MEDIANTE UNA RESISTENCIA EN SERIE EN EL CIRCUITO DE CAMPO, SI SE DESEA. A ESTA CONEXIÓN SE LE LLAMA GENERADOR DE DERIVACIÓN DE AUTOEXCITADO, O SIMPLEMENTE GENERADOR EN DERIVACIÓN. LA PALABRA “EN DERIVACIÓN“ EN REALIDAD ES SINÓNIMO DE “EN PARALELO”

EMPOBRECIMIENTO DEL GENERADOR DE DERIVACIÓN:

LA ACUMULACIÓN NO ES UN PROCESO INVARIANTE O AUTOMÁTICO. SI LA MÁQUINA SE CONECTA EN FORMA INCORRECTA O SI SE HACE GIRAR EN REVERSA, NO SE LLEVARÁ A CABO LA ACUMULACIÓN. LA CONDICIÓN OPUESTA, O EMPOBRECIMINETO, OCURRE CUANDO EL VOLTAJE QUE SE ALCANZA ES CASI CERO EN VEZ DE 3 O 15% DEL VOLTAJE FINAL QUE ES EL RESULATDO DEL MAGNETISMO RESIDUAL DEL CAMPO.

POLARIDAD DEL GENERADOR DE DERIVACIÓN:

UN GENERADOR PUEDED EFECTUAR LA ACUMULACIÓN DE MANERA SATISFACTORIA HASTA UN VOLTAJE ÚTIL, PERO CON LA POLARIDAD EQUIVOCADA U OPUESTA CON RESPECTO A LA POLARIDAD DESEABLE. LA FORMA MÁS FÁCIL DE CORREGIR ESTO ES DETENERSE E INVERTIR LAS CONEXIONES EXTERNAS, Y DEJAR INALTERADAS LAS CONEXIONES INTERNAS

GENERADOR EN SERIE

LAS CONEXIONES DEL CAMPO SE PUEDEN PONER EN SERIE CON EL CIRCUITO DE LA ARMADURA. DE ESTA MANERA LOS AMPERE-VUELTAS DEL CAMPO SERÁN CONTROLADOS PRIMODIALMENTE POR LA RESISTENCIA DE LA CARGA CONECTADA. NO HABRÁ EXCITACIÓN DEL CAMPO SINO FLUYE CORRIENTE HACIA UNA CARGA. A ESTO SE LE CONOCE COMO GENERADOR EN SERIE. SE VERÁ QUE SUS CARACTERÍSTICAS DE SALIDA SON MUY DIFERENTES DE LAS GENERADOR EN DERIVACIÓN. UNA BOBINA DE CAMPO CONECTADA EN SERIE SE COMPONE DE RELATIVAMENTE POCAS VUELTAS DE LAMBRE GRUESO, MIENTRAS QUE UNA BOBINA DE CAMPO CONECTADA EN DERIVACIÓN CONSISTE EN MUCHAS VUELTAS DE ALAMBRE DELGADO.

ACUMULACIÓN Y POLARIDAD DEL GENERADOR EN SERIE:

DURANTE LA OPERACIÓN INICIAL, CUANDO AÚN NO FLUYE CORRIENTE, SE GENERA UN VOLTAJE RESIDUAL EXACTAMENTE COMO EN EL CASO DE UN GENERADOR EN DERIVACIÓN. LA ESTRUCTURA DE LA TRAYECTORIA MAGNÉTICA DEL CAMPO PUEDE SER SIMILAR, O INCLUSO IDENTICA, A LA ESTRUCTURA DE UN GENERADOR EN DERIVACIÓN, POR LO QUE ES POSIBLE TENER UN MAGNETISMO RESIDUAL COMPARABLE DESPUÉS DE LA OPERACIÓN.

POLARIDAD Y EMPOBRECIMIENTO DEL GENERADOR EN SERIE:

UN GENERADOR EN SERIE ESTÁ SUJETO A LAS MISMAS POSIBLES DIFICULTADES EN LA ACUMULACIÓN QUE UN GENERADOR EN DERIVACIÓN. DE NUEVO, SI EL CAMPO EN SERIE SE CONECTA AL REVÉS, LA MÁQUINA SE EMPOBRECERÁ POR LAS MISMAS RAZONES. TAMBIÉN DE MANERA SIMILAR A UN GENERADOR EN DERIVACIÓN, SI LA POLARIDAD MAGNÉTICA DEL CAMPO SE INVIERTE CON RESPECTO A LA POLARIDAD DESEADA, EL VOLTAJE QUE SE OBTENGA TENDRÁ LA POLARIDAD EQUIVOCADA. SE USA LA MISMA CORECIÓN DE ENERGIZAR AL CAMPO A FIN DE OBTENER LA POLARIDAD DESEADA, EN CASO DE NO SER POSIBLE HACER EL CAMBIO A LAS CONEXIONES EXTERNAS.

GENERADOR COMPUESTO

EL TERCER TIPO COMBINA UN CAMPO EN DERIVACIÓN Y UNO EN SERIE Y SE LLAMA GENERADOR COMPUESTO. COMO ES DE ESPERARSE, ESTE TIPO COMBINALAS CARACTERÍSTICAS DE LOS GENERADORES EN DERIVACIÓN Y EN SERIE. HAY TODAVÍA OTRA SUBDIVISIÓN, SEGÚN SI EL CAMPO EN DERIVACIÓN SE CONECTA A TRAVÉS DE LA SOLA ARMADURA COMO DEL CAMPO EN SERIE, EN CUYO CASO SE LE LLAMA COMPUESTO EN DERIVACIÓN CORTA, O SI SE CONECTA A TRAVÉS TANTO DE LA ARMADURA COMO DEL CAMPO EN SERIE, EN CUYO CASO RECIBE EL NOMBRE DE COMPUESTO EN DERIVAACIÓNLARGA. ESTAS DIFERENTES VARIEDADES DE GENERADORES COMPUESTOS TIENEN CARACTERÍSTICAS LIGERAMENTE DISTINTAS, AUNQUE POR LO GENERAL SE LES EMPLEA EN LAS MISMAS APLICACIONES.

OPERACIÓN DEL COMPUESTO ACUMULATIVO DEL GENERADOR COMPUESTO:

CUANDO UN GENERADOR COMPUESTO TIENE EL FLUJO DE SU CAMPO EN SERIE APOYANDO AL FLUJO DE SU CAMPO EN DERIVACIÓN, SE DICE QUE LA MÁQUINA ES UN COMPUESTO ACUMULATIVO. SI EL EFECTO ACUMULATIVO SE MANTIENE MUY PEQUEÑO MEDIANTE UN DIVERSOR DEL CAMPO EN SERIE, PRODUCIRÁ UNA PENDIENTE MENOR EN LA CURVA CARACTERÍSTICA. ESTO PRODUCIRA ENTONCES UNA REGULACIÓN DE VOLTAJE MENOR, AUNQUE TOVADIA POSITIVA. A ESTO SE LE LLAMA SUBCOMPOSICIÓN.

OPERACIÓN DEL COMPUESTO DIFERENCIAL DEL GENERADOR COMPUESTO:

CUANDO EL CAMPO EN SERIE SE CONECTA EN INVERSA DE MODO QUE EL FLUJO MAGNÉTICO DE SU CAMPO EN DERIVACIÓN, SE DICE QUE SE FORMA UN COMPUESTO DIFERENCIAL. ESTA CONEXIÓN ES ÚTIL CUANDO SE DESEA UN VOLTAJE SIGNIFICATIVAMENTE MENOR EN CONDICIONES DE CARGA ELEVADA. SE DA OTRO USO CUANDO SE REQUIERE UNA CORRIENTE CASI CONSTANTE, Y AUN OTRA APLICACIÓN ES CUANDO SE NECESITA QUE NO SE EXCEDA CIERTA CORRIENTE MÁXIMA.