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MAQUINAS ELÉCTRICAS IINro. DD-106

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Tema:

EL MOTO DAHLANDER

Código : 084437Semestre : IVGrupo : C

Nota: Diego Armando Laura Yanqui Lab. Nº : 04

I. OBJETIVOS

Analizar el cambio o continuidad en los parámetros eléctricos y mecánicos durante el proceso de cambio de

velocidad de un motor dahlander.

Observar las curvas de carga del motor dahlander y representarlas gráficamente

II. INTRODUCCIÓN TEÓRICA

Es posible variar el número de revoluciones conmutando el número de polos P. L a conmutación Dahlander es el método más conocido para cambiar el número de revoluciones, estas solo se pueden variar en la proporción de 1 : 2.

Estos motores al hacer cambio de velocidad pueden estar conectados para trabajar a momentos de torsión constante, potencia constante o momentos de torsión de ventilador.

El motor con devanado Dahlander muestra en cada una de las velocidades el mismo comportamiento de servicio que un motor asíncrono trifásico con devanado sencillo. Existen diferencias solamente en la construcción.

EQUIPOS A UTILIZAR

01 Motor trifásico con devanado dahlander.

01 Fuente alimentación de corriente trifásica de 380 V.

01 Freno de polvo magnético.

01 Reóstato trifásico para arranque rotórico.

02 Multímetros (01 analógico y 01 digital) y una pinza amperimétrica.

01 Cosfimetro

01Vatimetro

01 manguito de acoplamiento.

III. PROCEDIMIENTO

1) Arme el siguiente esquema de conexión: (alto número de revoluciones).


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a)PLACA DE CARACTERÍSTICAS


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2) Llene la siguiente tabla

DATOS ANOTADOS

U(V) 368.8 voltios

M(N-m) 1.22 1.00 0.9 0.8 0.7 0.5

I(A) 0.9 0.75 0.69 0.63 0.56 0.46

N(RPM) 3340 3400 3430 3460 3490 3540

P1(W) 490 380 330 280 230 150

DATOS CALCULADOS

S(VA) 574.9 479.08 440.75 402.43 357.71 293.83

P2(W) 426.71 356.04 323.26 289.86 255.83 185.35

COSQ 0.74 0.74 0.73 0.72 0.71 0.63

N % 87.08 93.69 98 100 111 123

S (%) -85.55 -88.88 -90.5 -92.22 -93.88 -96.66

3) Responde las siguientes preguntas


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a) De acuerdo a los valores medidos ¿Cuál es el valor de la velocidad nominal (RPM) del motor?

b) ¿Con que carga se obtiene la eficiencia máxima?

Con la menor carga, la cual en nuestra experiencia fue 0.5 N-m, es con esta carga con la que se obtuvo la mayor eficiencia.

c) Al aumentar el momento de giro ¿Qué sucede con el número de revoluciones , el deslizamiento, el factor de potencia, la eficiencia y la potencia desarrollada

Las revoluciones disminuyen a medida q aumenta la carga el deslizamiento aumenta de igual manera medida que aumenta la carga ; la corriente aumentaba en proporción a la carga la eficiencia disminuye a medida que la carga aumenta y el cosQ aumenta en proporción a la carga.


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4) Armar el siguiente esquema de conexión (bajo número de revoluciones).

5) Llene la siguiente tabla

DATOS ANOTADOS

U(V) 368.8 voltios

M(N-m) 1.6 1.4 1.2 1.00 0.8 0.6

I(A) 0.88 0.82 0.766 0.72 0.69 0.66

N(RPM) 1610 1640 1670 1700 1720 1750

P1(W) 430 380 320 290 240 200

DATOS CALCULADOS

S(VA) 562.12 523.79 489.3 459.92 440.75 421.59

P2(W) 269.75 240.43 209.85 178.02 144.09 109.95

COSQ 0.48 0.46 0.43 0.39 0.33 0.26

N % 62.73 63.27 65.57 61.38 60.03 54.97

S (%) -15 -17.14 -19.28 -21.42 -22.85 -25


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6) Realice las siguientes curvas de carga.

7) Responda las siguientes preguntas

d) De acuerdo a los valores medidos ¿Cuál es el valor de la velocidad nominal (RPM) del motor?

e) ¿Con que carga se obtiene la eficiencia máxima?

Con la mayor carga, es con la que se obtiene una mayor eficiencia en la esperiencia

f) ¿Qué parámetros se mantienen constantes?

Se mantiene constante la tensión.


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g) Al aumentar el momento de giro ¿Qué sucede con el número de revoluciones , el deslizamiento, el factor de potencia, la eficiencia y la potencia desarrollada

La corriente aumenta ,las RPM disminuye , el cos Q aumenta de igual manera el deslizamiento todo esto pasa cuando el torque aumenta

8) OBSERVACION Y CONCLUSIONES

Se observó que en la primera conexión el circuito era casi el doble de rápido que el segundo circuito

Se observó que la primera tabla los valores de eficiencia eran incluso más del 100 % .

Se observó que el deslizamiento en la primera tabla fue demasiado grande a comparación de la segunda tabla.Se observó que el motor alcanzo velocidad que no estaban dentro del rango de la máxima velocidad nominal.

Se concluyó que la conexión en la que el motor dahlander es más rápido, es en la conexión doble estrella

Se concluyó que en la conexión delta el motor dahlander es más lento.

Se concluyó que en la conexión doble estrella era mucho más eficiente que el la conexión delta.

Se concluyó que en la conexión doble estrella el motor dahlander es más rápido

Se concluyó que en la conexión delta el motor dahlander es más lento

Se concluyó que el motor dahlander es un perfecto variador de velocidad, a usarse en aquellos casos donde se quiera obtener un cambio de velocidad estándar a uno q duplique su valor de RPM anterior.

Se concluyó que una de las posibles causas por las que obtuvimos un deslizamiento tan peculiar fue a causa de la tensión de trabajo y la frecuencia de operación, yo que no es trabajo con los valores establecidos en placa. Se observó que el deslizamiento es menor en la conexión doble estrella a diferencia que en la conexión delta donde es mucho menor


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MOTOR DAHLANDER

El motor dahlander, es igual que un motor trifásico de rotor en cortocircuito, salvo que en su devanado tiene unas tomas intermedias, que sólo sirven para cambiar el número de polos activos, según se conexione. Con esto conseguimos cambiar su velocidad. Lógicamente, al tener dos modos de conexión, se obtienen dos velocidades, una corta y otra larga.

En su caja de bornes en vez de tener 6 bornes, tiene 9, que corresponden a las tomas intermedias. Ahora mismo no recuerdo bien su denominación, pero básicamente e s u n m o t o r q u e t i e n e d o s v e l o c i d a d e s y e n c u a n t o a s u p o t e n c i a , e s i g u a l a l a q u e pudiera tener uno trifásico de las mismas características. No hace mucho tiempo se venían usando en ascensores, grúas, maquinaria... etc.

Hoy en día resulta más ventajoso emplear variadores de frecuencia, consiguiendo el mismo o incluso mejor resultado, teniendo en cuenta que la conexión empleada solo requiere 3 cables, en un motor dahlander, requiere 9 cables.

Potencia

En este tipo de motores es imprescindible el uso de dos protecciones térmicas, una para cada velocidad puesto que cada una de ellas tiene potencias distintas.

Se puede sustituir el seccionador de fusibles de cabecera por un disyuntor magnético calibrado para la mayor intensidad nominal de las dos velocidades. Se deben instalar dos condenacionesm e c á n i c a s , u n a e n t r e l o s c o n t a c t o r e s d e v e l o c i d a d l e n t a ( K M 1 ) y u no d e l o s d e v e l o c i d a d r á p i d a ( K M 2 ) y o t r a e n l o s d o s c o n t a c t o r e s d e i n v e r s i ó n d e f a s e s p a r a e l sentido de giro.

Este t ipo de motores t ienen la particularidad de que sus devanados se pueden acoplar de tres formas distintas según se requiera del motor un par constante, un par variable o una potencia constante para las dos velocidades. Habitualmente se utiliza el acoplamiento para obtener un par constante en las dos velocidades.


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Motor Dahlander (I)

Motor de dos velocidades con un solo bobinado por fase, pero dividido en dos mitades iguales con una toma intermedia.

Según la conexión que se realice en la placa de bornes, se crean p ó 2p pares de polos, y por tanto se obtiene dos velocidades con una relación 2:1.

Motor Dahlander (II)


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Variantes en la conexión Dahlander

∆ - λλ (triángulo - doble estrella)

Es el más utilizadoEl par es constante en las dos velocidadesSi la placa de bornes lo permite (9 bornes), es posible un arranqueλ-∆ a velocidad baja.

λλ - ∆ (doble estrella - triángulo)

Se consigue una potencia constante en las dos velocidades λ - λλ (estrella - doble estrella)

El par aumenta con n2

La potencia aumenta con n3

Se utiliza típicamente en ventiladores

En todas las variantes la relación de velocidades es siempre 2:1

Circuito de potencia para conexión ∆ - λλ


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Circuito de mando


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MOTORES ASÍNCRONOS TRIFÁSICOS

DE VARIAS VELOCIDADES

Los motores asíncronos trifásicos pueden construirse para mas de una velocidad, bien sea realizándolos con varios bobinados, de distinto número de polos, o bien con un solo bobinado, pero construido de tal forma que pueda conectarse exteriormente con diferente número de polos. Por tal motivo algunos tipos de motores asíncronos trifásicos de varias velocidades se les denomina también motores de polos conmutables.

En la figura 19.1 se ven, esquemáticamente, los diferentes tipos de bobinados y conexión de los mismos, que más se emplean actualmente en la construcción de motores de varias velocidades, siendo el segundo tipo él mas utilizado de todos ellos.

Este tipo de motores, cuyo rotor se construye siempre de jaula de ardilla, se suele emplear por lo general para el accionamiento de máquinas herramientas y ventiladores, y refiriéndonos a los tipos constructivos de la figura 19.1, sus características principales son las siguientes:

Motores con dos devanados independientes.

Estos motores tienen dos velocidades, y se construyen de tal forma que cada devanado se ejecuta, interiormente, con un número de polos diferente y por tanto, según se conecte a la red uno u otro devanado, el motor girará con un número de revoluciones diferente. En este tipo de motores suelen conectarse ambos devanados en estrella y las combinaciones de polos más frecuentes son: 6/2, 6/4, 8/2, 8/6, 12/2 y 12/4.

Motores con un solo devanado, en conexión Dahlander.

Estos motores, de dos velocidades, se construyen con un devanado trifásico normal, pero conectado interiormente de tal forma, que según se conecten los bornes exteriores a la red, el motor tendrá un número de polos u otro distinto, pero


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siempre doble el uno del otro; por tanto tendrá dos velocidades de rotación, una doble que la otra. Según se aprecia en la figura 19.1, la conexión de sus devanados, se realiza en triángulo o estrella, para la velocidad menor y en doble estrella para la mayor, y las combinaciones de polos más frecuentes son: 4/2, 8/4 y 12/6.

Motores con un devanado Dahlander y otro independiente.

Con este tipo de motores se consiguen tres velocidades diferentes, dos con el devanado en conexión Dahlander y la tercera con el devanado independiente, que estará construido con un número de polos distinto a las dos polaridades obtenidas con el primero. Las conexiones mas utilizadas son las representadas en la figura 19.1 y las combinaciones de polos más frecuentes son: 6/4/2, 8/4/2, 8/6/4, 12/4/2, 12/6/4, 12/8/4, 16/12/8 y 16/8/4.

Motores con dos devanados Dahlander.

Con este tipo de motores se consiguen cuatro velocidades, dos con cada devanado, que han de estar diseñados para polaridades diferentes el uno del otro, siendo las combinaciones de polos mas utilizadas: 12/8/6/4 y 12/6/4/2.

MOTORES DE DOS VELOCIDADES, EN CONEXIÓN DAHLANDER

O DE POLOS CONMUTABLES

El tipo de motor asíncrono trifásico de varias velocidades mas utilizado (podríamos decir que casi el único que se emplea actualmente) es el de un solo devanado en conexión Dahlander y por tanto es el que describiremos con detalle a continuación.

En la figura 19.2, está representado el devanado de un motor asíncrono trifásico en conexión Dahlander, donde se pueden apreciar tanto las conexiones internas como las conexiones de la placa de bornes a la red, en sus dos posiciones de funcionamiento. Este motor esta diseñado para trabajar con cuatro polos, cuando se conecta en triángulo y dos polos, cuando se conecta en doble estrella, según se aprecia en el devanado de la fase U1-V1 resaltada en el dibujo.

Según se aprecia en la figura 19.2, para el arranque en la velocidad menor, no hay más que aplicar la tensión de la red a los bornes U1, V1 y W1 de la placa de conexiones, por estar ya realizada la conexión triángulo, entre sus tres fases, en el


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interior del motor. Por el contrario, para la velocidad mayor, se deben de realizar dos operaciones: primeramente hay que cortocircuitar los bornes U1, V1 y W1, y a continuación, aplicar la tensión de la red a los bornes U2, V2 y W2, en su placa de conexiones. La conclusión obtenida de lo anteriormente expuesto es que, para el arranque automatizado de un motor en conexión Dahlander, se necesitan tres contactores.

También se aprecia en la figura 19.2, que cuando se conecta el motor para la pequeña velocidad, se forma doble número de polos, por quedar todas las bobinas de una fase conectadas en serie, mientras que para la velocidad mayor, las bobinas de cada fase se conectan por mitades en paralelo, obteniéndose de esta forma, la mitad del número de polos que en el caso anterior.

Seguidamente pasamos a describir, los esquemas de mando y protección, más comúnmente empleados, para el accionamiento de motores en conexión Dahlander, que están dibujados en las figuras 19.3 y 19.4. El primero es un arranque simple, en cualquiera de las dos velocidades y el segundo es el mismo tipo de arranque, pero con los circuitos necesarios para que en cada una de sus dos velocidades, pueda arrancarse el motor en ambos sentidos de giro indistintamente.

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