SEP SNEST DGEST

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA

Máquinas Eléctricas

Reporte de la Práctica 1

Objetivo: Reconocer partes físicas y funcionamiento de máquinas de corriente continua, corriente directa y corriente alterna

Alumna:

Diana Janeth Nápoles Robles

Profesor.

Ing. Omar García De La Rosa

Metepec, Estado de México, Febrero de 2015

Introducción

En el presente reporte de práctica se presenta lo aprendido en base al objetivo mencionado anteriormente, hemos observado algunas carcasas de motores, sabiendo identificar las ranuras, los devanados y poniendo en práctica el uso de un vernier con el cual hemos medido el diámetro interno de cada carcasa así el diámetro del cable.

También hemos aprendido el funcionamiento de ciertos motores, contado el número de ranuras de cada uno, y también observamos un motor de inducción trifásico jaula de ardilla.

Marco Histórico

La historia se da inicio a partir del estudio de los generadores de corriente los cua-les funcionan de forma contraria a los motores.

Unos de los primeros descubrimientos los hace el científico H. C. Oersted entre 1807-1820, demostrando a interacción entre el magnetismo y la electricidad, me-diante la observación del movimiento de una brújula puesta cerca de un hilo reco-rrido por corriente eléctrica. Esto provocó en el francés Amper, aprobar su teoría electromagnética y sobre D. F. J. Arago, la construcción del primer electroimán.

Posteriormente, M. Faraday para 1831 publicó sus descubrimientos sobre la in-ducción electromagnética, lo que dio inicio a la construcción del primer generador electromagnético, llamado disco de Faraday; el cual basado en la ideas de Fara-day fue construido en 1832 por Hipólito Pixii. Este invento, se caracterizaba por poseer un imán que giraba por medio de una manivela. Ubicado de tal manera que sus polos norte y sur al girar junto a un núcleo de hierro pasaban con un cable eléctrico enrollado. No obstante, Pixii reveló que el imán giratorio causaba un pul-so de corriente en el cable cada vez que uno de los polos pasaba junto a la bobi-na; cada polo inducía una corriente en sentido contrario, provocando una corriente alterna. Pero, agregándole un conmutador eléctrico situado en el mismo eje de

giro del imán, llego a convertir la corriente alterna en corriente continua.

Tanto los diseños de Faraday como los de Pixii inducían picos repentinos de co-rriente sólo cuando los polos N o S del imán pasaban cerca de la bobina, además de que la mayor parte del tiempo no generaban nada.

Fueron muchos los científicos entre 1866-1867 capaces de tratar de inventar una maquina basada en este principio de inducción electromagnética que produjera corriente continua. Sin embargo, fue Zénobe Gramme en 1870, quien ideo un di-mano capaz de producir una corriente verdaderamente continua con un dinamo de dimensiones bastante practicas. Asimismo, los primeros motores de corriente con-tinua aparecieron en 1873, y fueron producidos por Gramme sobre el mismo es-quema de sus dinamos.

Marco teórico

LEYES FUNDAMENTALES DE ELECTROMAGNETISMO APLICADAS A LAS MAQUINAS ELECTRICAS:

Ley de Inducción de Faraday: El voltaje inducido en un conductor es proporcional a la rapidez de cambio de las líneas de flujo magnético que atraviesan el conductor:

E = N (dɸ /dt) donde N es el número de conductores, ɸ el flujo magnético y E el voltaje inducido o FEM Fuerza Electromotriz Inducida.

Ley de Ampere: La corriente que circula por un conductor produce un campo magnético proporcional que rodea al conductor.

Ley de Lenz: Al existir inducción electromagnética, el voltaje inducido hace que la corriente circule en un circuito cerrado en una dirección que el campo magnético originado por esta corriente se oponga a la causa que la produce.

Principio de Funcionamiento de las Maquinas Rotativas:Su estructura básica es una espira de conductor que gira dentro de un campo magnético.

El giro de la espira produce una FEM (Fuerza Electromotriz Inducida) que es un voltaje en forma senoidal, es decir un voltaje de corriente alterna. Este es el principio de funcionamiento de un GENERADOR.La aplicación de un voltaje a la espira hace que circule una corriente, que al interactuar con el campo magnético, hace que la espira gire. Este es el principio de funcionamiento de un MOTOR.

Marco legal

La norma IEC 60034-2-1 es una guía para determinar tanto las pérdidas como el rendimiento en máquinas eléctricas rotativas exceptuando aquellas máquinas des-tinadas a la tracción de vehículos tal y como su título explica.

El objetivo de esta norma es establecer métodos para determinar el rendimiento y las pérdidas en máquinas de CC, máquinas síncronas y maquinas de inducción.

Esta norma ha surgido debido a una necesidad de unificar criterios a la hora de determinar el rendimiento en máquinas, ya que existen diversas normativas con las que los fabricantes de motores pueden realizar sus ensayos y así poder deter-minar el rendimiento de las máquinas.

Esta norma viene a sustituir a la IEC 60034-2 (1972), así como su corrección 1 (1995) y su corrección 2 (1996). Ha sido elaborada por el comité técnico 2 (TC) del IEC (International Electrotechnical Commission).

IEC es la organización líder a nivel mundial en la elaboración y publicación de nor-mas internacionales en el campo de las tecnologías eléctricas, electrónicas y simi-lares.

Esta Norma establece las características principales de los generadores de co-rriente alterna (alternadores) controlados por sus reguladores de tensión cuando se utilizan en equipos de generación de corriente alterna accionados por motores de combustión interna reciprocante (RIC) y complementa los requisitos de la NTC 2805 (lEC 60034-1). Cubre la utilización de tales generadores para aplicaciones marítimas y terrestres, pero excluye los equipos de generación utilizados en avia-ción o para propulsar vehículos terrestres y locomotoras.

Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica úni-camente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edicio-́n del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección).

lEC 60034-1:2004, Rotating Electrical Machines. Part 1: Rating and Performance (NTC 2805). lEC 60085, Electrical Insulation. Thermal Evaluation and Designation (NTC 276).

CISPR 11, Industrial, Scientific and Medical Equipment. Radio-Frequency Distur-bance Characteristics. Limits and Methods of Measurement.

IEC 60027-4: Máquinas eléctricas rotativas

Desarrollo

1. Solicitar carcasas para identificación de devanados, imbricados).2. Registrar el número de ranuras y dimensiones de al menos 2 carcasas.3. Identificar el tipo de funcionamiento de la máquina.

Motor 1.

Diámetro de carcasa interna 5.5 pulgadas

Diámetro del cable 0.06 cm.

Diámetro del cable devanado 0.092 cm

24 Ranuras

12 Devanados

Profundidad de la carcasa 15.532 cm

Motor 2

Diámetro de carcasa interna 15.96

40 Ranuras

18 Devanados

Motor 3 Trifásico de jaula de ardilla

48 Ranuras

24 Devanados

Diámetro de la carcasa interno 16.1 cm.

Motor 4.

Diámetro de carcasa interno 10.54 cm

24 Ranuras

12 Devanados

Conclusiones generales.

En la práctica pudimos observar diferentes tipos de motores de corriente continua, corriente alterna, corriente directa. Y también observamos las ranuras, los devanados, con ayuda del vernier realizamos las medidas de los diámetros de la carcasa interna y de los cables.

Los motores tienen una aplicación muy importante, podría decirse que casi indispensable para aparatos que se ocupan en el día a día.

Bibliografía

Irving L. Kosow, MAQUINAS ELECTRICAS Y TRANSFORMADORES. 2DA Edi-ción.

http://books.google.co.ve/books?id=5hJzpimPyXQC&printsec=frontcover&dq=anillo+de+gramme&source=gbs_summary_s&cad=0#PPA19,M1