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LABORATORIO N° 5

ENSAYO DEL MOTOR DE RELUCTANCIA

1. Objetivos.- Los objetivos del presente laboratorio son:

Consideraciones sobre la reluctancia magnética

Principio de funcionamiento de los motores de reluctancia

Conocer las características principales del motor de reluctancia.

Ensayo en el laboratorio del motor de reluctancia.

2. Marco teórico.-

2.1. Reluctancia magnética.-

La reluctancia magnética de una material o circuito magnético es la

resistencia que este posee al paso de un flujo magnético, cuando es

influenciado por un campo magnético.

En ese sentido se define como la relación entre la fuerza magnética

(f.m.m. – la unidad del SI es el amperio, aunque a menudo se la

designa con amperio vuelta) y el flujo magnético (SI el weber).

𝑅 = 𝑓. 𝑚. 𝑚.

∅ (

𝐴𝑚𝑝 𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎

𝑊𝑒𝑏𝑤𝑒)

Así mismo, la reluctancia “R” de un circuito magnético uniforme, se

puede evalúa con la siguiente relación:

𝑅 = 𝑙

𝜇 𝐴

Donde:

R, es la reluctancia medida en amperio (mejor

denominada en amperio vuelta) sobre Weber (A

v/Weber). Cabe mencionar que esta unidad es

equivalente al inverso del Henrio (H-1) multiplicado por el

número de espiras.

l, es la longitud del circuito, medida en metros.

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µ, es la permeabilidad magnética del material, medida en

H/m (Henrio/metro).

A, es el área de la sección del circuito (sección del núcleo

magnético) sus unidades son metros cuadrados.

2.2. Principio de funcionamiento de los motores de reluctancia.-

El principio de funcionamiento de un motor de reluctancia, se basa en

su construcción simple y robusta, esto se debe principalmente por

prescindir estructuralmente de imanes permanentes, escobillas y

conmutadores, consistiendo el estator sencillamente en una serie de

laminaciones de acero apiladas, formando una estructura de polos

salientes, las bobinas eléctricas envuelven dichos polos y se conectan

de forma independiente entre pares diametralmente opuestas

formando las fases de la máquina. El rotor, que no contiene

conductores, es básicamente otra pieza de acero laminado que forma

también una estructura de polos salientes.

El concepto de reluctancia se corresponde con la resistencia

magnética, la cual opone dicho rotor al campo magnético.

La generación y posterior conmutación del campo magnético se

realiza en los bobinados de los polos de la parte fija de la máquina, a

través de la electrónica de potencia conectada antes.

2.3. Características principales del motor de reluctancia.-

Un motor de reluctancia es aquel que depende del par de reluctancia

para operar. El par de reluctancia es el par inducido es el par inducido

en un objeto de hierro en presencia de un campo magnético externo,

que provoca que el objeto se alinee con el campo magnético externo.

Este par se presenta debido a que el campo externo induce un campo

magnético interno en el objeto de hierro y el par aparece entre los dos

campos, haciendo que el objeto gire hasta que se alinee con el campo

externo. Para que se produzca un par de reluctancia en un objeto, se

debe extender a lo largo de los ejes en ángulos que correspondan con

los ángulos de los polos adyacentes del campo magnético externo.

En la figura se muestra un esquema de un motor de reluctancia de dos

polos.

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Concepto básico de un motor de reluctancia

Diseño del rotor de un motor de reluctancia

El par aplicado al rotor del motor es proporcional a sen2δ, donde δ, es

el ángulo eléctrico entre los campos magnéticos del rotor y el estator.

Por lo tanto, el par de reluctancia de un motor llega a su valor máximo

cuando el ángulo entre los campos magnéticos del rotor y el estator es

de 450

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3. Equipo e instrumental para laboratorio.-

Para el presente laboratorio, se utilizara el siguiente equipo, instrumental y

material:

o Motores de reluctancia (deben sacar los datos de placa de los

mismos).

o Alimentación de tensión monofásica.

o Fuente de tensión en C.C.

o Un sistema de control.

o Instrumentos de medición: voltímetros, amperímetros.

o Cables para conexión.

4. Circuito para el laboratorio.-

Se tienen los siguientes circuitos para laboratorio:

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5. Descripción del laboratorio.-

Realizar los circuitos como se indica en el punto 4.

Con el primer circuito (a) se varia la tensión de entrada en forma paulatina,

observando y registrando datos de la operación del motor de reluctancia en

función a la corriente.

Con el segundo circuito (b) se tendrá una alimentación constante en C.C., se

variará la velocidad con el potenciómetro, se debe observar y registrar la

variación de la corriente.

Tomar nota de las características de estos motores.

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6. Lecturas obtenidas en el laboratorios.-

Para el circuito (a):

N0 V (V) I (mA)

1

2

3

4

5

Para el circuito (b):

N0 I (mA) R.P.M.

1

2

3

4

5

7. Gráficos.-

Curva voltaje corriente.

Curva R.P.M. corriente.

Gráficos del laboratorio.

8. Análisis de Resultados.-

Por que realizamos este ensayo.

Donde se utilizan los motores de reluctancia en la industria eléctrica.

9. Documentos de referencia.-