seg (?eld). 1
Constante voltométrica KV de un motor DC Danny Guachichullca [email protected] David Pinos [email protected] Andres Panches [email protected] Flavio Trelles [email protected]
Resumen—El siguiente informe trata sobre el cálculo de la constante voltométrica de un motor de corriente continua. Para ello es necesario realizar pruebas y determinar las características propias de funcionamiento del motor como: Voltaje de armadura, corriente de campo, corriente de armadura, par mecánico y velo- cidad angular usando las fórmulas presentadas en el documento en mención. Index Terms—KV , constante voltomátrica, motor DC. I. OBJETIVOS Determinar la contante voltométrica de un motor de DC Labvolt Figura 1. Circuito equivalente de motor DC Shunt II. INTRODUCCIÓN III-B. Constante voltométrica KV El cálculo de diseño de los motores de corriente conti- nua exige la inclusión o consideración de las características constructivas del mismo, como las resistencias de campo y armadura así como las inductancias propias de los bobinados además de los voltajes y las corrientes a las que funcionará, Las ecuaciones que rigen al cálculo del motor DC son las siguientes según [2]:
Ea = Eg = Kv * ? * If como todo motor. Adicional a esto es necesario incorporar una constante voltométrica KV que es la relación entre el voltaje de funcionamiento y la corriente de campo usada para obtener ? = Va – Ia * Ra Kv * If una velocidad mecánica dada, por esto es que es necesario conocer todos los datos mencionados en el resumen por medio de los siguientes sensores: Voltímetro, amperímetro, tacómetro y electrodinamómetro.
III. MARCO TEÓRICO Ia =
If = Va Za Vf Zf III-A. Motor DC Td = Kd * Ia * If E motor de corriente continua es una máquina eléctrica que se encarga de transformar la corriente continua (DC) en movimiento de giro mecánico en un eje llamado rotor. Su principio de funcionamiento se basa en el crear un campo magnético en el estator (bobinados estáticos del motor) y hacerlo interactuar con un campo magnético generado por el rotor (armadura) al conectar sus bobinas a una fuente también de corriente continua (DC). Existen diferentes maneras de conectar un motor DC y sus devanados dependiendo de las características buscadas como son: Serie, Shunt, Compuesto coto y compuesto largo, se podrá obtener más información en [1]. En la Figura 1 se tiene un muestra del circuito equivalente de la conexión Shunt. Pd = Td * ? Donde: Ea es el voltaje en la armadura del motor o la fuerza contra electromotriz Eg . ? es la velocidad angular del rotor rad . Va el voltaje de alimentación del circuito de armadura. Ver Figura 1. Vf es el voltaje de alimentación del circuito de campo
Ia es la corriente del circuito de armadura. If es la corriente del circuito de campo.
A rad V seg V. 2
Td es el torque desarrollado. Pd es el par desarrollado. Kv es la constante voltométrica Kd es la constante de par, entregada por el fabricante del motor. La contante Kv es la relación entre el voltaje del armadura, que posee en cierto momento con interacción de la corriente de campo, para obtener una cierta velocidad en el eje del rotor, por esto es que viene expresada en las unidades de: IV.
Voltímetro. Amperímetro. Tacómetro digital. Electrodinamómetro. Bananas. MATERIALES Figura 2. Programa de resoluciones de cálculos Motor de Dc LabVolt
Se armo el circuito correspondiente a la Fig.1, mediante las sondas de voltaje y corriente se obtuvieron los valores correspondientes de armadura y campo que se observa en la Tabla I ; con el Tacómetro digital se obtuvo las velocidades correpondientes, también se obtuvo los diferentes torques obtenidos con una carga de 30 Nm. Rf=250? Ra=7,8? V exitación=139V RESULTADO DEL CÁLCULO:
Kv = 0.9825 0.8700 0.9346 0.9904 0.9950
const_voltometrica = 0.9545
En la Fig.3 se muestra la curva de la constante voltometrica. ?[rpm] Ia [A] Va [V] If [mA] T [Nm] 1 2 3 4 5 166 366 512 918 1330 2.06 2.2 2.3 2.20 1.50 25 35 45 70 90 523 335 540 555 565 0.57 0.46 0.36 0.23 0.17 Cuadro I TABLA DE MEDICIONES
Con los datos obtenido se saco la constante voltometrica mediante el uso de matlab como se observa en la Fig.2 Figura 3. curva de la constante voltometrica.
En la Fig.4 se muestra la curva par-velocidad.
seg . 3
Figura 4. CURVA PAR-VELOCIDAD VI. ANÁLISIS Los valores obtenidos para la constante voltométrica de dife- rentes mediciones son muy aproximados, por lo que se decidió tomar el promedio de las tres y tomarla como cierta. Este dato no resulta ser diferentes a los obtenidos anteriormente por otros compañeros que cursaban la misma materia como se indica en [3] VII. CONCLUSIONES La constante Voltométrica del motor de corriente continua Labvolt del laboratorio de potencias de la Universidad Poli- técnica Salesiana Cuenca es: Kv = 0,9545 V A rad El método utilizado en este informe sirve para calcular la constante voltométrica Kv de cualquier motor de corriente continua.
REFERENCIAS [1] Principios básicos de los motores de corriente continua. Ma- nual de trabajo Festo. Recurso disponible en: http://www.festo- didactic.com/ov3/media/customers/1100/571785_leseprobe_es.pdf [2] Electrónica de Potencias Muhamed Rashid tercera edición [3] Características de la constante Kv de la máquina DC. Rubén Zapatán, Wilian Pauzhi. UPS – Cuenca. Recurso disponible en: https://es.scribd.com/doc/132021549/Caracteristicas-de-La-Constante- Kv-de-La-Maquina-DC