Electronica de Potencia 2_motoresdc

  • Published on
    19-Nov-2015

  • View
    9

  • Download
    10

Embed Size (px)

DESCRIPTION

motores

Transcript

<ul><li><p>ELECTRONICA DE POTENCIA 2UNIVERSIDAD TECNOLGICA DEL PER</p><p>DOCENTE: ING. JORGE PALMA LARA</p></li><li><p>CIRCUITOS EQUIVALENTES DE MOTORES DC</p></li><li><p>Sistema Elctrico</p><p>Maquina Elctrica</p><p>Sistema Mecnico</p><p>Flujo de energa como MOTORMOTOR</p><p>Flujo de energa como GENERADORGENERADOR</p><p>Las mquinas elctricas son convertidores </p><p>electromecnicos capaces de transformar energa desde </p><p>un sistema elctrico a un sistema mecnico o viceversa </p></li><li><p>MQUINAS ELCTRICAS</p><p>En los motores elctricos las espiras rotativas del conductor </p><p>son guiadas mediante la fuerza magntica ejercida por el campo </p><p>magntico y la corriente elctrica. Se transforma la energa </p><p>elctrica en energa mecnica.</p></li><li><p>FUERZA Y TORQUE SOBRE UNA ESPIRA CON CORRIENTE</p></li><li><p>ESPIRA QUE ROTA ENTRECARAS POLARES</p></li><li><p>Se basan en la ley de Faraday que indica que "en </p><p>cualquier conductor que se mueve en el seno del campo </p><p>magntico se generar una diferencia de potencial entre </p><p>sus extremos, proporcional a la velocidad de </p><p>desplazamiento".</p><p>FEM INDUCIDO</p></li><li><p>Si en lugar de un conductor</p><p>rectilneo se introduce una espira</p><p>con los extremos conectados a una</p><p>determinada resistencia y se le</p><p>hace girar en el interior del campo,</p><p>de forma que vare el flujo</p><p>magntico abrazado por la misma,</p><p>se detectar la aparicin de una</p><p>corriente elctrica que circula por</p><p>la resistencia y que cesar en el</p><p>momento en que se detenga el</p><p>movimiento. El sentido de la</p><p>corriente viene determinado por la</p><p>ley de Lenz.</p><p>Principio de funcionamiento de un generador</p><p>eind = 2vBl</p></li><li><p>eind = 2vBl</p><p>2ind</p><p>e </p></li><li><p>Funcionamiento </p><p>del Motor DC</p><p>Cuando una corriente elctrica</p><p>pasa a travs de un cable</p><p>conductor inmerso en un campo</p><p>magntico, la fuerza magntica</p><p>produce un par el cual provoca el</p><p>giro del motor</p></li><li><p>2ind</p><p>i </p></li><li><p>Campo Magntico</p><p>en el Motor DCCuando una corriente elctrica pasa a </p><p>travs de un cable conductor inmerso </p><p>en un campo magntico, la fuerza </p><p>magntica produce un par el cual </p><p>provoca el giro del motor</p></li><li><p>Fuerza Magntica</p><p>en el Motor DC</p><p>Cuando una corriente elctrica pasa a </p><p>travs de un cable conductor inmerso </p><p>en un campo magntico, la fuerza </p><p>magntica produce un par el cual </p><p>provoca el giro del motor</p></li><li><p>Par</p><p>en el Motor DCCuando una corriente elctrica pasa a </p><p>travs de un cable conductor inmerso </p><p>en un campo magntico, la fuerza </p><p>magntica produce un par el cual </p><p>provoca el giro del motor</p></li><li><p>Espiras y Bobinas</p></li><li><p>S</p><p>F</p><p>F</p><p>F</p><p>I</p><p>N</p><p>Brush</p><p>V</p><p>RotorArmature</p><p>windings</p></li><li><p>FLUJO DE POTENCIA Y PERDIDAS EN MAQUINAS CC</p></li><li><p>FLUJO DE POTENCIA Y PERDIDAS EN MAQUINAS CC</p></li><li><p>MOTORES DC</p></li><li><p>Constitucin general:</p><p>El motor de corriente continua est compuesto de 2 piezas </p><p>fundamentales : </p><p>Rotor</p><p>(circuito de armadura o inducido)</p><p> Eje</p><p> Ncleo y Devanado</p><p> Colector</p><p> Tapas</p><p>Constituye la parte mvil del motor, </p><p>proporciona el par para mover a la </p><p>carga.</p><p>Est formado por </p><p>MOTORES DC</p></li><li><p>Eje : Formado por una barra de acero fresada. Imparte la rotacin al </p><p>ncleo, devanado y al colector.</p><p>Ncleo : Se localiza sobre el eje. Fabricado con capas laminadas de acero, </p><p>su funcin es proporcionar un trayecto magntico entre los polos para que </p><p>el flujo magntico del devanado circule.</p><p>Este ncleo laminado contiene ranuras a lo largo de su superficie para </p><p>albergar al devanado de la armadura (bobinado).</p><p>Rotor</p><p>Constitucin general: MOTORES DC</p></li><li><p>Devanado : Consta de bobinas aisladas entre s y entre el ncleo de la </p><p>armadura. Estas bobinas estn alojadas en las ranuras, y estn conectadas </p><p>elctricamente con el colector, el cual debido a su movimiento rotatorio, </p><p>proporciona un camino de conduccin conmutado.</p><p>Colector : Denominado tambin conmutador, est constituido de lminas de </p><p>material conductor (delgas), separadas entre s y del centro del eje por un </p><p>material aislante, para evitar cortocircuito con dichos elementos. El colector </p><p>se encuentra sobre uno de los extremos del eje del rotor, de modo que gira </p><p>con ste y est en contacto con las escobillas.</p><p>La funcin del colector es recoger la tensin producida por el devanado </p><p>inducido, transmitindola al circuito por medio de las escobillas.</p><p>Constitucin general: MOTORES DC</p></li><li><p> Armazn</p><p> Imn permanente</p><p> Escobillas y portaescobillas</p><p>Estator</p><p>Constituye la parte fija de la mquina. Su </p><p>funcin es suministrar el flujo magntico que </p><p>ser usado por el bobinado del rotor para </p><p>realizar su movimiento giratorio.</p><p>Est formado por </p><p>Carcasa</p><p>Constitucin general: MOTORES DC</p></li><li><p>Armazn : Denominado tambin yugo, tiene dos funciones primordiales : </p><p>servir como soporte y proporcionar una trayectoria de retorno al flujo </p><p>magntico del rotor y del imn permanente, para completar el circuito </p><p>magntico.</p><p>Imn permanente : Compuesto de material ferromagntico altamente </p><p>remanente, se encuentra fijado al armazn o carcasa del estator. Su </p><p>funcin es proporcionar un campo magntico uniforme al devanado del </p><p>rotor o armadura, de modo que interacte con el campo formado por el </p><p>bobinado, y se origine el movimiento del rotor como resultado de la </p><p>interaccin de estos campos.</p><p>Constitucin general: MOTORES DC</p></li><li><p>Se utilizan en casos en los que es de importancia el poder regular</p><p>continuamente la velocidad del eje y en aquellos casos en los que se necesita</p><p>de un par de arranque elevado.</p><p>Para funcionar, precisa de dos circuitos elctricos distintos:</p><p> El circuito de campo magntico</p><p> El circuito de la armadura.</p><p>El campo magntico (bsicamente un imn o un electroimn) permite la</p><p>transformacin de energa elctrica recibida por la armadura en energa</p><p>mecnica entregada a travs del eje. La energa elctrica que recibe el campo</p><p>se consume totalmente en la resistencia externa con la cual se regula la</p><p>corriente del campo magntico. Es decir ninguna parte de la energa elctrica</p><p>recibida por el circuito del campo, es transformada en energa mecnica.</p><p>La armadura consiste en un grupo de bobinados alojados en el rotor y en un</p><p>ingenioso dispositivo denominado colector mediante el cual se recibe corriente</p><p>continua desde una fuente exterior y se convierte la correspondiente energa</p><p>elctrica en energa mecnica que se entrega a travs del eje del motor.</p><p>Motor de Corriente Directa (DC):</p></li><li><p>Motor de Corriente Directa (DC):</p><p>Los distintos modos de conectar los arrollamientos de excitacin</p><p>de los motores de corriente continua constituyen la base para</p><p>poder modificar ampliamente las formas de funcionamiento de</p><p>estos motores. Segn sea la conexin elegida, los motores reciben</p><p>nombres especiales.</p><p>A continuacin se exponen los sistemas de excitacin ms</p><p>utilizados en la prctica:</p><p>- Excitacin por Imanes Permanentes.</p><p>- Excitacin Independiente.</p><p>- Auto excitacin.</p><p>- Excitacin Serie.</p><p>- Excitacin Paralelo.</p><p>- Excitacin Compuesta.</p></li><li><p>CIRCUITO EQUIVALENTE DE UN MOTOR DE CORRIENTE </p><p>CONTINUA CON EXCITACIN SEPARADA</p></li><li><p>CIRCUITO EQUIVALENTE CON EXCITACIN </p><p>SEPARADA</p></li><li><p>modificar la velocidad actuando sobre la alimentacin de los </p><p>devanados del motor.</p><p>a.1.- Una opcin consiste en modificar el flujo de excitacin que crea el </p><p>inductor, es decir, Vf, as, cambiar la velocidad y el par. Como los </p><p>cambios de la velocidad y el par tienen tendencia contraria, la potencia, </p><p>puede permanecer constante. (Regulacin de campo o de potencia </p><p>constante).</p><p>a.2.- Otra opcin consiste en mantener el flujo de excitacin que crea el </p><p>inductor y variar la tensin del inducido Va, en este caso se modificara la </p><p>velocidad ya que la corriente de armadura Ia permanece prcticamente </p><p>constante. El par permanecer constante al no variar la corriente de </p><p>armadura pero la potencia proporcionada variara como consecuencia del </p><p>cambio en la velocidad. (Regulacin del inducido o de par constante).</p><p>Motor de Corriente Directa (DC):</p></li><li><p>CIRCUITO EQUIVALENTE EN DERIVACIN</p></li><li><p>indAT</p><p>K</p><p>R</p><p>K</p><p>V</p><p>2)(</p><p>Aind</p><p>T RK</p><p>KV</p><p>VT = EA + IARA</p><p>VT = K + IARA</p><p>KI indA </p></li><li><p>Un motor en derivacin de 50 Hp, 250 V, 1200 rev/min con devanados</p><p>de compensacin, tiene una resistencia de inducido de 0,06 ohms. Su</p><p>circuito de campo tiene una resistencia total de 50 ohms con lo que</p><p>produce una velocidad de vaci de 1200 rev/min. Tiene 1200 vueltas por</p><p>polo en el devanado en derivacin. IF es constante</p><p>Dibujar la </p><p>caracterstica par </p><p>velocidad del motor </p><p>cuando IL es 100 A, </p><p>200 A y 300 A</p><p>00 n</p><p>n</p><p>E</p><p>E</p><p>A</p><p>A </p></li><li><p>CIRCUITO EQUIVALENTE DE MOTOR EN SERIE</p></li><li><p>Kc</p><p>RR</p><p>Kc</p><p>V SA</p><p>ind</p><p>T </p><p>1</p><p>ind = KIA = KcIA2</p><p>VT = EA + IA (RA + RS)</p><p>KcI indA</p><p> SAind</p><p>T RRKc</p><p>KV </p><p>indK</p><p>c </p></li><li><p>CIRCUITO EQUIVALENTE DE MOTOR COMPUESTO</p><p>VT = EA + IA (RA + RS)</p><p>IA = IL - IF</p><p>IF = VT/RF</p></li><li><p>PROBLEMA</p></li><li><p>Circuito Tipo Frecuencia </p><p>de rizado </p><p>Cuadrante de </p><p>funcionamiento </p><p>Media onda 3fs </p><p>semiconvertidor 6fs </p><p>Convertidor </p><p>Totalmente </p><p>controlado </p><p>6fs </p><p>Convertidor </p><p>dual 6fs </p><p>Variadores </p><p>monofsicos/ </p><p>trifsicos CA/CC</p><p>Aplicaciones</p></li><li><p>Troceador Configuracin Cuadrante funcionamiento </p><p>Tipo A </p><p>Tipo B </p><p>Troceadores o </p><p>Choppers CC/CC</p><p>Aplicaciones</p></li><li><p>Troceador Configuracin Cuadrante funcionamiento </p><p>Tipo C </p><p>Tipo D </p><p>Tipo E </p><p>Troceadores o </p><p>Choppers CC/CC</p><p>Aplicaciones</p></li><li><p>Aplicaciones</p><p>Actuadores :</p><p>CONVERTIDOR:</p><p> Debe permitir obtener tensin y corriente directa e inversa para poder trabajar en 4 </p><p>cuadrantes.</p><p> La tensin media de salida debe variar linealmente con la seal de control para </p><p>obtener una buena precisin del control de posicin.</p><p> Debe proporcionar una corriente con un buen factor de forma para minimizar las </p><p>fluctuaciones en la velocidad y par del motor.</p><p>TROCEADORES RECTIFICADORES CONTROLADOS</p></li></ul>