puesta en servicio de una micro central hidroelÉctrica de laboratorio

PUESTA EN SERVICIO DE UNA MICROCENTRAL HIDROELÉCTRICA DE LABORATORIO

SUSTENTO DEL PLAN DE SESIÓN

El motor D.C. de imanes permanentes

Conceptos básicos Los motores DC con imanes permanentes y

escobillas (motores PMDC = Permanent Magnet DC motor)

Consisten de imanes permanentes ubicados en el estator y bobinas ubicadas en el rotor.

Juan Manuel Perales B. 216-12 2012


Los extremos de las bobinas están conectadas a segmentos del conmutador que tienen contacto de deslizamiento con las escobillas fijas.

Las escobillas están conectadas al suministro de tensión DC a través de las terminales del motor.



El cambio de dirección de la rotación puede lograrse mediante la inversión de la polaridad de la tensión.


Prueba de vacío

Con está experiencia se comprueba la ley de inducción electromagnética de Michael Faraday y Joseph Henry.

Esta prueba consiste en obtener valores de tensión en el rotor a circuito abierto cuando se va variando a la velocidad de rotación.


Ley de Michael Faraday, Joseph Henry,

Fueron Michael Faraday, en Inglaterra, y Joseph Henry, en los Estados Unidos, fueron los cientificos que a principios de la década de 1830, descubrieron, este fenómeno físico independientemente.


Ley de Michael Faraday, Joseph Henry,

El principio que explica la existencia de corrientes inducidas en la bobina cuando el flujo electromagnético está variando se denomina ley de Faraday-Henry. Dicha ley establece que la fuerza electromotriz, U, depende de la rapidez con la que varíe el flujo magnético.


Máquina de imanes permanentes utilizada como generador DC


M_

A Imán

permanenteImán

permanente

B

Verificar el estado del generador

En nuestro caso es una pequeña máquina de corriente continua:

El estator está formado por dos imanes permanentes.

El rotor es el circuito eléctrico de ésta máquina.



El rotor está montado sobre un eje de acero, es un núcleo de hierro silicoso laminado y con ranuras donde se aloja el devanado que termina en un colector, sobre el que se apoyan dos escobillas de carbón, desde las que salen las dos conexiones eléctricas al exterior de la máquina.



Sin movimiento del rotor solo es posible desde el exterior de la máquina medir la resistencia de las bobinas del rotor y la resistencia del aislamiento a tierra.

Si aplicamos movimiento del rotor, es posible desde los bornes del exterior de la máquina, medir la tensión inducida.


Verificar el estado de las partes mecánicas.

Siendo una pequeña máquina de corriente continua verificaremos:

Que no existan partes golpeadas o rotas. Que las partes móviles giren sin dificultad. Que las vías para el agua estén operativas.


Poner en servicio la micro central hidroeléctrica de laboratorio

Colocar la manguera de alimentación de agua y sujetarla con abrazaderas.

Abrir parcialmente la válvula de alimentación de agua.

La turbina iniciara su giro y arrastrara al generador.


Poner en servicio la micro central hidroeléctrica de laboratorio

En el acoplamiento de turbina a generador se puede medir la velocidad del conjunto.

En los bornes del generador se puede medir ahora un valor de tensión inducida.


Valoración del ensayo

Si incrementamos el ingreso de agua a la turbina, se incrementaran la velocidad del rotor y la tensión de salida del generador.

Con está experiencia se comprueba la ley de inducción electromagnética de Michael Faraday y Joseph Henry.


Valoración del ensayo

La tensión de marcha en vacío se registra en una grafica sobre la línea de revoluciones por minuto.


Planilla de datos para el trazado de la curva característica de un generador DC de imanes permanentes


N° de lectura

RPM del rotor

Tensión en Volt.

Trazado de la curva característica de un generador DC de imanes permanentes


5 mm = 1 Volt.

5 mm = 100 RPM

Consecuencias del ensayo

La línea característica de marcha en vacío, de una máquina de imanes permanentes, responde a la curva de magnetización del circuito principal de la máquina de corriente continua.


Consecuencias del ensayo

En una máquina auto excitada o una de excitación independiente, línea característica de marcha en vacío no comienza en cero volt. toda vez que en el núcleo existe un débil campo magnético provocado por el magnetismo remanente.


Muy agradecido por su atención

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