El Alternador Trifasico

Laboratorio de Maquinas Eléctricas

te

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS LABORATORIO Nº 7 TRIFASICOS” Tema: “EL ALTERNADOR TRIFASICOS”

INTEGRANTES: CARDENAS MARINO! Ricardo CASTRO ME"A! #iero CASTA$EDA %IMENE"! Fredd& SIMON SALINAS! %'onn&

SECCIÓN: C() * + * , PROFESOR: JORGE LOZANO MIRANDA

FECHA DE REALIZACION: 9 DE MAYO FECHA DE ENTREGA: ! DE JUNIO

PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR -1-

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""#$I INTRODUCCION INTRODUCCION TEORICA El alte altern rnad ador or igua iguall que que la anti antigu gua a dina dinamo mo,, es un gene genera rado dorr de corri corrien ente te eléctrica que transforma la energía mecánica que recibe en su eje en energía eléctrica que sirve además de cargar la batería, para proporcionar corriente eléctrica a los distintos consumidores del vehículo como son el: el sistema de alim alime entac ntació ión n de comb ombusti ustibl ble, e, el sistema de encendido, las luces, los limpias etc. El alte altern rnad ador or sust sustit ituy uyo o a la dina dinamo mo debido a que esta ultima tenia unas limitaciones que se vieron agravadas a medi medida da que que se inst insta alab laban mas mas accesorios eléctricos en el automóvil y se utiliaba el automóvil para trayectos urba urban nos con las las cons conse ecuenc uenciias sabidas !circulación lenta y frecuentes para parada das" s".. #a dina dinamo mo pres presen enta taba ba prob proble lema mas s tant tanto o en baja bajas s como como en altas revoluciones del motor$ en bajas revoluciones necesita casi %&'' r.p.m. para para empe empea arr a gene genera rarr ener energí gía, a, como consecuencia con el motor a ralentí no generaba corriente eléctrica$ una solución era hacer girar a mas revoluciones mediante una transmisión con may mayor mult multip ipli lica caci ción ón pero pero esto esto tien tiene e el inco inconv nven enie ient nte e de: de: que que a alta altas s revoluciones la dinamo tiene la limitación que le supone el uso de escobillas y colector. (ara elegir el alternador adecuado para cada vehículo hay que tener en cuenta una serie de factores como son: ) #a capacidad de la batería !amperios*hora". ) #os consumidores eléctricos del vehículo ) #as condiciones de circulación !carretera*ciudad, paradas frecuentes". Curva característica del alternador #a intensidad de corriente que puede proporcionar un alternador girando a distintas revoluciones a que es sometido por parte del motor de combustión, se representa generalmente por medio de curvas características que están en





Laboratorio de Maquinas Eléctricas no: no: Es la velocidad del rotación !apro+. %''' rpm" a la que el alternador alcana la tensión nominal sin suministrar corriente. nL: nL: eloci elocidad dad de rotaci rotación ón del altern alternado adorr cuando cuando el motor motor de combus combustió tión n alcana el régimen de ralentí. En el diagrama de la curva se representa como una una ona, na, ya que el valor lor e+ac e+acto to depend pende e cual ual sea la rel relació ación n de desmul multipl iplicación fijad jada res respecto con el motor de combustión. - esta velocidad, el alternador debe suministrar como mínimo la corriente necesaria para los consumidores de cone+ión prolongada. nN: nN: #a velo veloci cida dad d de rota rotaci ción ón nomi nomina nal, l, a la que que el alte altern rnad ador or entr entreg ega a su corriente nominal, esta establecida en n / 0''' rpm. #a corriente nominal deberí debería a ser superior superior a la que requiere requiere la potenc potencia ia conjun conjunta ta de todos todos los consumidores eléctricos. Esta corriente se indica también en la designación de tipo. IN: IN: Es la intensidad nominal que suministra el alternador a la velocidad de rotación nominal. nmax: nmax: Es la velocidad de rotación má+ima del alternador que se ve limitada por los rodamientos, escobillas y anillos colectores, así como por el ventilador. Esta velocidad seg1n sea el tipo de alternador utiliado va desde las 2''' r.p.m. !vehículos industriales" hasta las 3'.''' r.p.m. !automóviles". nA: nA: Es la velo veloci cida dad d de rota rotaci ción ón inic inicia ial. l. - esta esta velo veloci cida dad, d, el alte altern rnad ador or comiena a entregar corriente cuando aumenta por primera ve la velocidad de rota rotaci ción ón.. #a velo veloci cida dad d inic inicia iall es supe superi rior or a la velo veloci cida dad d de rale ralent ntí. í. y depende de la potencia de e+citación previa, de la remanencia del rotor, de la tensión de la batería y de la rapide de variación de la velocidad de rotación.





Laboratorio de Maquinas Eléctricas PROCEDIMIENTOS

!" 4onecte el circuito ilustrado en la figura &0)%, usando los módulos E56 de motor*generador sincrono, motor de jaula de ardilla, fuente de alimentación y medición.

#" a$ -coplamos el motor de jaula de ardilla al alternador, mediante la banda. %$ -justamos el reóstato del campo del alternador a su posición e+trema moviendo el control en el sentido de las manecillas del reloj !para una resistencia cero".

c$ (usimos la perilla de control de voltaje de la fuente a su posición e+trema haciéndola girar en sentido contrario a las manecillas del reloj !para un voltaje en c)d igual a cero".

&" a$ 4onectamos la fuente de alimentación. El motor debe comenar a funcionar.

%$ 6iendo nula la e+citación de c)d, mida y anote E%, E3 y E7 !use las escalas mas bajas de los voltímetros". E%/ 3.22  c)a

E3/ 3.27 

c)a

E7 /

3.2&

 c)a

c$ E+plique por que se genera un voltaje de c)a cuando no hay e+citación en





Laboratorio de Maquinas Eléctricas (orque el n1cleo del motor siempre va a estar un poco energiado, nunca reduce complemente a cero.

'"a$ 6i el motor tiene un interruptor 6, ciérrelo al llegar a este paso. %$ -umentamos gradualmente la e+citación de c)d a partir de ' hasta '.% cd. C$ -notamos en la tabla los siguientes valores: E% )-./ ()-22 2)-4+ +3-++ 44-( /4-22 34-2( 01-(( 0)-+3 0.-/4 .3-40 (11-/2 (1.-// ((3-44 (2)-(. (+2-20 (++-(3 ()/-+. (42-1. (4.-./ (/4-3+ (33-23 (30-4) (02-4/ (00-3. (.)-(3 (..-(/ 214-0( 2(1-/) 2(0-.+ 22+-+ 223-0 2+(-() 2+0 32

E )-.) ()-(/ 2)-)( +3-2( 4)-00 /)-0/ 34-2) 3.-3/ 0+-.0 0.-44 .3-(. (11-1) (1.-++ ((/-.+ (2+-.2 (+(-3 (+2-/0 ()/-(+ (4(-+. (4.-+3 (/4-20 (3/-3/ (33-02 (02-2+ (00-(3 (.+-30 (.0-+4 214-+ 21.-0 2(0-). 222-02 223-)/ 2+1-32 2+0 13

E& )-.0 ()-23 2)-/3 +3-4/ 44-20 /4-)+ 34-2( 01-)) 0)-02 .1-1) .3-32 (11-.4 (1.-.4 ((3-3/ (2)-/( (+2-) (++-)) ()/-3/ (42-(0 (4.-.) (/4-3/ (33-() (30-/( (0+-1+ (00-/. (.)-(0 (..-() 21/-2+ 2(1-/+ 2(.-)4 22+-00 220-2( 2+(-40 2+0 /4

I% 1 1-1+ 1-14 1-13 1-(( 1-(+ 1-(/ 1-(/ 1-(3 1-(0 1-2 1-2( 1-2+ 1-24 1-23 1-2. 1-2. 1-++ 1-+4 1-+0 1-) 1-)4 1-)/ 1-)0 1-4( 1-4) 1-40 1-/) 1-/3 1-3/ 1-02 1-00 1-.+ ( 14

PROM'E%(E(E&) )-./ ()-22 2)-4) +3-+3 44-1. /4-(3 34-22 01-(( 0)-+. 0.-34 .3-). (11-4) (1.-/4 ((3-)( (2)-2) (+2-(+ (++-( ()/-)+ (4(-0. (4.-3/ (/4-4. (33-1/ (30-+2 (02-/ (00-44 (.)-1) (.0-00 214-30 2(1-+/ 2(0-./ 22+-++ 223-02 2+(-(4 2+0 )0






e$ 8educimos el voltaje a cero y desconectamos la fuente de alimentación.

(" 4alcule y anote en la tabla el voltaje de salida promedio del alternador, para cada corriente directa indicada.

)" a$ 4onectamos la fuente de alimentación y ajustamos la e+citación de c)d hasta que E%/ 3'2v c)a. 5ida y anote E3 y E7. E% / 3'2  c)d

E3 / 3'2  c)d

E7 / 3'2  c)d

%$ 9esconectamos la fuente de alimentación sin tocar el control de ajuste del voltaje.

c$ 6e volvió a conectar los tres voltímetros de c)a de tal manera que que midan los voltajes a través de cada uno de los tres devanados del estator.

d$ 4onectamos la fuente de alimentación. 5ida y anote los voltajes generados en cada devanado del estator conectado en estrella. E % a  / 7.'&7  c)d

E 3 a &/ 7.'3;  c)d

E 7 a 0 / 7.'0  c)d








*$ 4ompare los resultados de !a" y !b". <4oinciden con los que se obtendrían normalmente de una fuente de alimentación trifásica convencional=

+" 4onectamos el circuito que se ilustra en la figura &0)3, con el interruptor de sincroniación E56. >bserve que el interruptor esta conectado de tal manera que al cerrarlo, queden en corto circuito, directo los devanados del alternador.

," a$ -bra el interruptor de sincroniación. %$ 4onectamos la fuente de alimentación y ajustamos la e+citación de c)d hasta que E% / 3'2 c)d. El motor debe estar funcionando y las tres lámparas del modulo de sincroniación deben estar prendidas.

c$ 5ida y anote la corriente de e+citación de c)d ?%. ?%/ '.7' - c)d

d$ 4ierre el interruptor i nterruptor de sincroniación para poner en corto circuito el alternador$ observe el comportamiento de la corriente alterna ?3.

e$ <@asta que valor má+imo !apro+imadamente" aumento ? 3= ?3/ '.3& c)d

*$ <4uál es el valor final de estado permanente de ?3 e ?%= ?%/ %.'& - c)d

?3/ - c)d

-$ 8educimos el voltaje a cero y desconectamos desconectamos la fuente de alimentación. PRUE.A DE CONOCIMIENTO % -" En la grafica de la figura &0)7, marque los valores promedios de la función de los valores promedio de voltajes en la función de los valores de





Laboratorio de Maquinas Eléctricas E" E+plique por que el voltaje aumenta con menor rapide cuando cuando se incrementa la corriente de c)d. 9ebido a que el motor de generación ya esta en operación por eso, la tensión aumenta con menor rapide atravesando el codo de saturación. 3" 9é algunas de las raones r aones por las que no se operan un alternador cerca al codo de su curva saturación. (orque para que el alternador funcione de manera m anera correcta es ideal que trabaje a su tensión nominal y normalmente esta en el codo de saturación, de manera contraria el alternador trabajara pero no será aprovechado en su totalidad.

7" Dn alterador tiene menos probabilidades de quemarse cuando esta en un corto circuitos permanente, que un generador en derivación de c)d con e+citación independiente. E+plique esto:






• •

•

#as tensiones en los bornes del motor son mayores que el de la fuente. 4on los motores negros se tomaban datos de '.'&-, mientras que con los motores amarillos se tomaban cada '.%-, debido a que la corriente de e+citación es mayor. En la ona de de codo corriente no es directa directa a la tensión. tensión.

CONCLUSIONES •

• • •

(ara realiar una e+periencia con 3'2, se debe realiar una cone+ión estrella en los motores. 6e pueden generan a diferentes polos pero, no a diferente frecuencia. 6e demostró que la . nominal se encuentra en la ona de saturación. 6e puede generar tensión ecléctica con un generador síncrono.

El Alternador Trifasico

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