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ENSAYO DE MOTOR SHUNT, COMPOUND Y SERIE, EN CARGA Y EN VACÍO.

 

Introducción general :

 Motor serie: Se designa así al motor de corriente continua cuyo bobinado inductor principal está conectado en serie con el bobinado inducido. Al igual que en las dínamos serie, las bobinas polares principales son construidas de pocas espiras y con conductor de gran sección.

 Si al efectuar el arranque del motor serie se conecta directamente a la línea , la intensidad de corriente absorbida tomará un valor exagerado. En efecto, cuando el rotor está parado no se genera fuerza contraelectromotriz en el bobinado inducido ( por no tener movimientos los conductores. ) Entonces la intensidad de corriente absorbida recibe el nombre de corriente de cortocircuito .

 El motor serie se caracteriza por tener un elevado par de arranque. En defecto, el bobinado inductor principal , conectado en serie con el bobinado inducido, es recorrido por la corriente total Ia . Por consiguiente, la excitación del campo magnético aumenta mucho en el arranque.

 El motor serie es muy inestable, ya que presenta el peligro de embalarse cuando disminuye mucho la carga resistente. Recordemos que cuando disminuye el valor de la intensidad de corriente también se reduce el valor del flujo. Por consiguiente, el numerador de la anterior expresión aumenta mientras que decrece el flujo, en consecuencia, crece la velocidad del rotor.

 El peligro de embalamiento se hace más grave si, por error o avería, llega el motor a trabajar en vacío, por ejemplo, por rotura de la correa, llegando entonces a alcanzar velocidades peligrosamente.

 Motor shunt: Se designa así al motor de corriente continua cuyo bobinado inductor principal está conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados inducido e inductor auxiliar. Al igual que en las dínamos shunt las bobinas polares principales son construidas de muchas esporas y con hilos de poca sección, por lo que la resistencia del bobinado inductor principal es muy grande.

 La intensidad de corriente total absorbida por el motor se descompone en dos partes, una recorre el bobinado inductor principal y otra que pasa por el inducido. La intensidad de la corriente de excitación vale:

Id = VL / Rd

  valor que permanece constante mientras no se modifique la tensión de la línea VL ni la resistencia del circuito en el cual se halla incluido el bobinado inductor principal, lo cual también determina que es constante el valor del flujo polar.

 El par de arranque del motor shunt también es mayor que el momento de rotación nominal, opero sin llegar a ser tan elevado como el motor serie, ya que aquí solamente crece la corriente en el inducido mientras que se mantiene constante el flujo ( por se r constante la corriente de excitación ). En consecuencia, el par de arranque viene a ser 1,4 a 1,8 veces el par nominal.

 El motor shunt conserva casi inalterable su velocidad, aunque varíe el par resistente.

 No obstante, también el motor shunt puede embalarse si quedara cortado el circuito de excitación .Ahora bien, esto sólo puede ocurrir por error de maniobra o avería.

 La favorable propiedad de tener una velocidad estable, hace del motor shunt, el motor por excelencia para el mando de máquinas para herramientas, así como en aquellas aplicaciones que no han de tener vigilancia permanente.

 Motor compound: Se designa así al motor de corriente continua cuya excitación es originada por dos bobinados inductores independientes; uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados inducido, inductor serie e inductor auxiliar.

 Las intensidades de corriente de excitación del inducido y la total se calculan con las fórmulas similares a las expuestas anteriormente para los motores Serie y Shunt.

Para impedir que la corriente absorbida en el arranque tome un valor excesivo, es preciso intercalar, en serie con el circuito del inducido, un reostato de arranque, cuya resistencia esté calculado para que la intensidad de corriente en el arranque se encuentre dentro de los valores reglamentado.

Proceso de trabajo

 Lo primero que vamos hacer es el ensayo en vacío.

  • Conectamos K1 . A continuación actuaremos sobre el Reostatos de arranque R1 que estará a máxima resistencia hasta dejarlo a mínima.
  • Este reostato sirve para regular la intensidad de la que pasa por el motor y que es muy grande en el arranque, lo que provoca anomalías en el motor . En ese momento tomamos lectura de la tensión e intensidad en el inducido.

Para el ensayo en carga , se procederá de la siguiente forma :

  • Cerramos K1 y actuaremos sobre el reostato R1, regulando éste como se ha citado anteriormente.
  • A continuación medimos los valores de tensión e intensidad. Debemos de comprobar que el autrotransfomador de máxima tensión
  • Conectamos K2 , e ir aplicando tensiones el motor trifásico proporcionalmente , anotando valores de tensiones e intensidades , en cada regulación que realizaremos en el autotransformador
  • Representaremos una gráfica la curva obtenida, colocando en las abcisas los valores de intensidad y en las ordenadas la tensión.

Observaciones: En cuanto al motor serie, es una máquina muy inestable, como se ha especificado en la memoria adjunta a esta práctica. Si no tenemos cuidado se embala cuando disminuimos la carga, por lo que se reduce la intensidad de corriente y el valor del flujo. En vacío la corriente es de 1,36 A.

El motor shunt conserva casi inalterable su velocidad , aunque se varíe el par resistente. Al reducirse el valor de la carga aumenta el valor del flujo útil. Resumiendo la máquina shunt es muy estable y su ámbito de utilización es mayor que la máquina serie. En vacío, la intensidad de corriente es de 0,5 A.

Finalmente, analicemos el motor compound. El par de arranque del compound resulta más mayor que el de el motor shunt, por lo que el flujo en el arranque , es mayor que en el funcionamiento de estabilidad. En vacío la intensidad de corriente de esta máquina es de 0,6 A.



Esta colección de prácticas ha sido realizada por Bernabé Blanco Migueles
para el Dto de Electricidad de IES "El Arenal" de Dos Hermanas provincia de Sevilla (España)
Más información en
WEB del centro:
http://averroes.cec.junta-andalucia.es/~41001719
WEB del departamento: http://averroes.cec.junta-andalucia.es/~41001719/electricos/desapra.html
WEB personal dedicada a los bobinados eléctricos de CA: http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0685-04/ed99-0685-04.html

Esta página fue actualizada el 22-10-2006