“Año del buen servicio al ciudadano”
2017
Universidad Nacional del Callao Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica LABORATORIO DE MAQUINAS ELÉCTRICAS III
MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE UN GENERADOR SINCRÓNICO”
“
GRUPO: 92G PROFESOR: ING. LLACSA ROBLES, HUGO FLORENCIO. INTEGRANTES: o
ORTIZ MAMANI, EDER FERNANDO
1323120623
o
LEZMA MORA, VICTOR ANDRÉ
1323120035
2017 – B
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
I.
CICLO 2017-B
OBJETIVOS -
II.
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA
El alternador, principio de funcionamiento, partes y clases, ventajas y desventajas de c/u de ellos. Los ensayos a realizar, de vacío y corto circuito nos ayuda analizar las curvas tipo, de estas máquinas. Al realizar los ensayos previamente debemos observar la placa de características, para no exceder en más de 20% de su valor nominal. Hallar los parámetros como: V vacío, I corto circuito y la Impedancia Sincrónica.
MARCO TEÓRICO MÁQUINA SINCRONA En una máquina sincrónica se lleva a cabo una alternancia de flujos de corriente en el devanado de inducido o armadura, y el devanado de campo se abastece de una corriente directa de excitación. El devanado de inducido o armadura invariablemente se encuentra en el estator y por lo general es trifásico. El devanado de campo se ubica en el rotor. Un generador síncrono es una máquina síncrona que convierte potencia mecánica en potencia eléctrica, mientras que un motor síncrono es una máquina que convierte potencia eléctrica en mecánica. De hecho, son iguales físicamente. Una máquina síncrona puede suministrar potencia real a un sistema de potencia o consumirla de éste y puede suministrar potencia reactiva a un sistema de potencia o consumirla de éste. Las cuatro combinaciones de flujos de potencia real y reactiva son posibles y sus diagramas fasoriales se muestran a continuación.
Figura 1. Diagrama fasoriales que muestran la generación y consumo de potencia real P y potencia reactiva Q en los motores y generadores síncronos.
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Nótese en la figura que: 1. La característica distintiva de un generador síncrono (que suministra P) es que EA está delante de VΦ, mientras que en un motor EA está detrás de VΦ. 2. La característica distintiva de una máquina que suministra potencia reactiva Q es que EA cos δ > VΦ sin importar que la máquina actúa como generador o motor. Si una máquina consume potencia reactiva Q, EA cos δ < VΦ.
III.
EQUIPOS E INSTRUMENTOS
MOTOR SÍNCRONO
- D / Y 220 / 380 V - 1.4 / 0.8 A - 1500 RPM - 50 Hz Pinza amperimétrica Fuente variable de tensión Multímetro Cables de conexión
IV.
PARTE EXPERIMENTAL 1. Se conectaran los instrumentos, equipos, tal como se observa en los esquemas.
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2. Se pondrá en funcionamiento el motor primo, manteniendo una velocidad constante. 3. El reóstato de la excitatriz debe estar en su máximo valor, en caso contrario disponer de una tensión continua regulable. 4. Cuando se haya llegado a su velocidad nominal, cerraremos el interruptor para ir eliminando progresivamente la resistencia y siempre en una dirección en caso contrario deberá repetir toda la experiencia después de un tiempo prudencial. (10 minutos). 5. Anotar las lecturas de los instrumentos conectados y llegar hasta un valor máximo del 20% más del valor nominal.
6. Al reducir los valores de la corriente de campo si fuera posible en los mimos puntos de ascenso. 7. Un integrante del grupo va tomando nota de los valores de tensión registrados a la salida de la fuente variable. 8. Le damos tensión para arrancar el motor y tomamos nota de los datos de tensión y corriente para hacer nuestras tablas.
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V.
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RESULTADOS DE LOS DATOS PRUEBA EN VACIO N°
I(A) excitación Tensión (V) de vacio
1
0.04
0.095
2
0.07
60
3
0.085
72
4
0.1
87
5
0.12
100
6
0.14
114
7
0.15
122
8
0.16
132
9
0.19
150
10
0.21
168
11
0.25
190
12
0.48
260
Vo vs If 300
250 ) V ( o i c a v e d n ó i s n e T
200
150
100
50
0 0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
If - Corriente de excitación (A)
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PRUEBA DE CORTO CIRCUITO N°
I(A) excitación
I(A) del Inducido
1
0.04
0.02
2
0.11
0.25
3
0.19
0.5
4
0.3
0.7
5
0.41
0.9
6
0.5
1.15
7
0.54
1.35
Icc vs If 1.6 1.4 1.2 ) A ( o d i 1 c u d n I l 0.8 e d e t n e 0.6 i r r o C
0.4 0.2 0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
If - Corriente de Excitación (A)
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GRAFICA DE IMPEDANCIA SÍNCRONA VS CORRIENTE DE EXCITACIÓN
N°
I(A) excitación
Impedancia Síncrona
1
0,04
4,75
2
0.11
348
3
0.19
300
4
0.29
271,43
5
0.49
226,09
Zsinc vs If 400 350 a n 300 o r c n 250 í S a 200 i c n a d 150 e p m I 100
50 0 0
1
2
3
4
5
6
If - Corriente de Exitacion (A)
VI.
CUESTIONARIO
1. Con los valores leídos en los instrumentos instalados y los calculados, realizados hacer los siguientes gráficos: Va vs If; Ia vs If y Xs vs If. Los gráficos se encuentran desarrollados en la parte de “Resultados de los Datos”.
2. De qué depende la FEM producida por un alternador; que magnitudes deben modificarse para hacer variar esta FEM. La Fuerza electromotriz generada por un alternador, su potencia máxima está dada en función de la tensión regulada en bornes y de la resistencia interna de la máquina, también depende de su número de espiras.
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3. Porque no se necesita un conmutador en los motores o generadores de c.a. Porque pueden ser autoexitados
4. Porque no daña al alternador la prueba de corto circuito Por qué no se va a superar la corriente de cortocircuito de la placa. Al tener el alternador a su velocidad nominal, podremos aumentar la corriente de cortocircuito poniéndole más tensión a su campo hasta lograr alcanzar y no superar la corriente de cortocircuito de la placa.
5. Describir las tres partes fundamentales de un generador -
Estator o Inductor Rotor o Inducido Circuito de Excitación
6. Que significa velocidad de sincronismo y como se calcula Se llama velocidad síncrona o velocidad del sincronismo a la velocidad de giro de un motor cuando esta es igual a la velocidad del campo magnético del estator. La velocidad síncrona es constante y depende de la frecuencia de la tensión de la red eléctrica a la que esté conectado el motor y del número de pares de polos del motor.
7. Cuál es la fórmula que ha de aplicarse para calcular la potencia generada por el alternador La potencia activa entregada por el generador esta dad por la siguiente expresión.
Siendo: UF: Tensión de fase en bornes de la máquina EF: Fuerza electromotriz inducida por fase
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VII.
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CONCLUSIONES Y RESULTADOS
-
-
VIII.
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Se reconoció los datos de placa del motor síncrono antes de la puesta en funcionamiento del esquema mostrado. En la presente práctica de laboratorio aprendimos a realizar las pruebas de vacío y corto circuito en una máquina síncrona obteniendo a partir de eso, los datos necesarios para realizar las curvas características. Se demostró las curvas características del motor sincrónico mencionado con las de la bibliografía en las pruebas de vacío y corto circuito.
BIBLIOGRAFIA
-
https://www.youtube.com/watch?v=LY71k_u6OEQ https://eie.ucr.ac.cr/uploads/file/proybach/pb07_II/pb0722t.pdf https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/93602/05CAPITULO4. pdf Chapman, S.(2000). Maquinas eléctricas. Mexico D.F.: McGraw-Hill.
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