seg
(?eld).
1
Constante voltométrica KV de un motor DC
Danny Guachichullca
dguachichullca@est.ups.edu.ec
David Pinos
dpinosm@est.ups.edu.ec
Andres Panches
apanchez@est.ups.edu.ec
Flavio Trelles
ftrelles@est.ups.edu.ec
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