Control De Velocidad

CONTROL DE VELOCIDAD DE LOS MOTORES DE CC 1. OBJETIVOS  Conocer las ecuaciones que definen la velocidad en función de la corriente de armadura ó del Par de carga.  Conocer las variables de operación para el control de velocidad.  Demostrar la operación de un motor tipo derivación. 2. FUNDAMENTOS a) Para un motor tipo derivación se tiene:

Aplicando L.V.K.  x%  V = ∗ R Arrancador + RGA− HB  ∗ I a + E  100 

(1)

 y%  V = ∗ R Ajustador + R fd  ∗ I f  100 

(2)

Durante la operación en la armadura se induce una fuerza contra electromotriz que se puede expresar por la siguiente ecuación: E = K ∗φ ∗ n

(3)

Así mismo desarrolla un par que puede ser expresado por la siguiente ecuación: M = C = T = Km ∗φ ∗ Ia De las ecuaciones (1) y (3):  x%  E =V − ∗ R Arrancador + RGA− HB  ∗ I a = K m ∗ φ ∗ n  100 

(4)

x% ∗ R Arrancador + RGA− HB V 100 n= − ∗ Ia K m ∗φ Km ∗φ

(5)

De la ecuación (4) tenemos: Ia =

M Km ∗φ

Reemplazando en (5): x% ∗ R Arrancador + RGA− HB V 100 n= − ∗M K m ∗φ (K m ∗φ )2

(6)

Durante la operación en vacío (con el eje del motor libre de carga) el motor solo estará desarrollando un par que permita vencer las resistencias rotacionales; consiguientemente la corriente de armadura es mínima. Si

Ia → 0

=>

M → 0

Por tanto: no =

V Km ∗φ

(7)

Tomando en cuenta las ecuaciones (5) y (7) tenemos la siguiente gráfica de la velocidad del motor tipo derivación en función de la corriente de armadura:

Donde las curvas por encima de la velocidad base son por causa de la modificación del campo ( φ ) mediante la resistencia del ajustador que modifica la corriente de campo If.

Y las curvas por debajo de la velocidad base son por causa de la disminución del voltaje V lo cual se logra variando la resistencia del ajustador para modificar la corriente de armadura (Ia) b) Para un motor tipo serie:

De la ecuación (3) E = K ∗φ ∗ n Tenemos: E = K ∇ ∗ Ia ∗ n

(8)

Igualando con la ecuación (1) ya que ésta también se cumple para el motor serie tenemos:  x%  E =V − ∗ R Arrancador + RGA− HB  ∗ I a = K ∇ ∗ I a ∗ n  100  Finalmente:

n=

V − K ∗ Ia ∇

RGA− HB +

x% ∗ R Arrancador 100 K∇

Donde la grafica correspondiente al motor serie es:

(9)

c) Para un motor compuesto:

3. MATERIAL Y EQUIPO

4. CIRCUITO DE MONTAJE

5. PROCEDIMIENTO Al no contar con un motor que arranque en vacío y pueda posteriormente ser sometido en carga, en nuestro laboratorio utilizaremos el motor de c.c. que está acoplado a un alternador de modo que se supondrá un voltaje de vacío de 250 V y ajustar la velocidad base a su velocidad nominal. • • • •

A tensión de 250 V ajustar la velocidad de operación a 1500 rpm. Obteniendo el primer registro. Variamos la carga en el eje del motor de modo que para cada modificación se registre los distintos valores de velocidad. Se reduce la tensión aplicada al motor y se registra la nueva velocidad de vacío y posteriormente incrementar la carga en el eje del motor generándose otro registro. Para operar sobre la velocidad base, deberá ajustarse las condiciones iniciales a 250 V y 1500 rpm e incrementar la carga en el eje del motor generándose una serie de registros.

6. REGISTRO DE DATOS