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UNIVERSIDAD NACIONAL DE ALTIPLANO-PUNO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y SISTEMAS

Escuela profesional de ingeniería mecánica eléctrica

INFORME DE LABORATORIO N° 03 GENERADOR DE CORRIENTE CONTINUA EN DERIVACION, DE EXCITACIÓN EXTERNA – CONTROL DE TENSION CURSO: LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS – II ALUMNO: YUCRA PARIAPAZA, Hediel CODIGO: 125127 SEMESTRE: VIII DOCENTE: ING. OMAR L. NEIRA CUTIPA PUNO – PERU 2017 REVISADO NOTA DE INFORME: NOTA DE TEST: NOTA FINAL:

FECHA DE PRESENTACION DIA: 26 MES: 06 AÑO: 17


Escuela profesional de ingeniería mecánica eléctrica _________________________________________________________________________

Contenido 1. INTRODUCCION. ..........................................................................3 2. OBJETIVO. ....................................................................................3 3. FUNDAMENTO TEORICO. ............................................................3 4. MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS. .........................................4 5. PROCEDIMIENTOS. ......................................................................5 6. SOLUCION DE CUESTIONARIO. ....................................................5 7. CONCLUSION. ..............................................................................6 8. OBSERVACIÓN. ............................................................................6 9. SUGERENCIAS. .............................................................................6 10. HOJA DE DATOS TOMADOS DE LA EXPERIENCIA. .....................7

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LABORATORIO DE MAQINAS ELECTRICAS – II

EPIME-UNA



INFORME DE LABORATORIO N° 03

GENERADOR DE CORRIENTE CONTINUA EN DERIVACION, DE EXCITACIÓN EXTERNA – CONTROL DE TENSION

1. INTRODUCCION. Los generadores de corriente continua son las mismas máquinas que transforman la energía mecánica en eléctrica. No existe diferencia real entre un generador y un motor, a excepción del sentido de flujo de potencia. Los generadores se clasifican de acuerdo con la forma en que se provee el flujo de campo, y éstos son de excitación independiente, derivación, serie, excitación compuesta acumulativa y compuesta diferencial, y además difieren de sus características terminales (voltaje, corriente) y por lo tanto en el tipo de utilización. Generalidades Las máquinas de corriente continua son generadores que convierten energía mecánica en energía eléctrica de corriente continua, y motores que convierten energía eléctrica de corriente continua en energía mecánica.

2. OBJETIVO.  Conectar la maquina como generador de corriente continua en derivación con excitación externa.  Reconocer que magnitudes influyen en la tensión de salida del generador.  Determinar la tensión de salida como función del número de revoluciones.  Entender el modo de funcionamiento y la función que cumple el regulador de campo.

3. FUNDAMENTO TEORICO.

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GENERADOR DE CORRIENTE CONTINUA EN DERIVACION. Los generadores de corriente continua en derivación son un tipo común de generador y a menudo funcionan como cargadores de baterías o excitadores para otros generadores. Se los denomina de acuerdo a la forma en la que está conectado su devanado a la armadura del generador. El devanado de un generador es la bobina que genera el campo magnético que motiva al generador. En un generador en derivación de CC, el bobinado está situado en paralelo con la armadura o el elemento que gira del generador. La característica que define a un generador en derivación de CC es cómo está orientado su bobinado. Los generadores de corriente en derivación tienen un devanado de campo situado en paralelo con la armadura del generador. Esto hace que el voltaje sea aplicado directamente a través del circuito de campo, que a su vez implica que se crea un flujo adicional y la salida de voltaje total se incrementa. EXCITACIÓN EXTERNA La corriente de excitación externa de un generador en derivación de CC es definida por la tensión de salida y la resistencia de campo del generador. En la mayoría de los generadores en derivación de CC la excitación se mantiene en aproximadamente entre un 0,5 por ciento y un 5 por ciento de la producción eléctrica global del generador. el campo en derivación se excita por medio de una corriente directa estableciéndose a si un flujo magnético, en el generador si se aplica un esfuerzo mecánico al eje, el rotor. (o más correctamente, la armadura) girara y las bobinas de la armadura contaran el flujo magnético induciéndose en ellas un voltaje. Este voltaje es de c-a y para obtener la c-d del generador se deberá utilizar una corriente alterna de 210 V. CONTROL DE TENSION el control de tensión de las revoluciones del estator generada por una fuerza mecánica, la tensión de salida es el voltaje obtenido al girar el inducido.

4. MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS. 01 equipos de banco de pruebas de máquinas eléctricas trifásico/ tensión nominal 400V , 60 HZ, potencia aparente 4KVA/ corriente nominal 4A que consta de los siguientes equipos e instrumentos. pág. 4


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 01 alimentación de corriente para maquinas eléctricas.  01 carga universal.

5. PROCEDIMIENTOS.  Antes de la puesta en marcha, ajuste los datos asignados al devanado de excitación por medio del regulador de campo. Aplique ajustes posteriores en caso necesario.  Ponga en marcha el generador.  Primero, lleve el motor propulsor a 2000 RPM  Ajuste las corrientes de excitación indicadas en la tabla con el regulador de campo.  Comience con Iexc = 0 para ello, ponga en corto circuito el devanado de excitación mediante el regulador de campo (S-q)  Mida siempre la tensión del generador producida (Vg) con el número de revoluciones por etapas (ver tabla). n(rpm) 2000 1800 1600 1400 1200

Iexc =0mA

Iexc = 0.04mA

Iexc =0.05mA

Iexc = 0.06mA

Iexc = 0.07mA

Iexc = 0.09mA

Vg(V) 4.39 3.95 3.52 3.09 2.65

Vg(V) 143.7 128.9 112.4 99.9 84.8

Vg(V) 159.2 143.6 131.3 113.4 96.3

Vg(V) 174.4 157.8 138.9 123.3 104.9

Vg(V) 186.6 170 148.9 130.8 112.6

Vg(V) 199.5 180.1 160 140.3 120.3

6. SOLUCION DE CUESTIONARIO.  FUNDAMENTE TEORICAMENTE LA EXPERIENCIA REALIZADA. Esta experiencia realizada en laboratorio de máquina eléctricas II del ensayo n° 03 se ha hecho de manera satisfactorio, realizando con los datos de la tabla para diferentes números de RPM y así obteniendo voltajes de generación diferentes con la regulación de corriente de excitación.  TRAZAR LAS CURVAS VG – n Y EXPLICAR SUS TENDENCIAS DE ACUERDO A SUS GRÁFICAS. pág. 5


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Explicación. - en los gráficos que se muestra a partir de 1800rpm a 2000rpm el voltaje generada es casi igual, esto quiere decir que el generador tiene un límite de velocidad de giro pasado esto empieza a saturarse el generador de c.c.  ¿PORQUE EL GENERADOR PRODUCE UNA TENSION BAJA CON UNA CORRIENTE DE EXCITACIÓN DE I exc= 0 m A. Porqué el campo en derivación se excita por medio de una corriente directa estableciéndose a si un flujo magnético, en el generador si se aplica una corriente de excitación cero (Iexc=0mA) entonces simplemente no hay flujo magnético en el campo en derivación solo un esfuerzo mecánico al eje, el rotor. Y esto hace que la tensión generada sea baja.  ¿CUÁLES DE LAS MAGNITUDES INDICADAS TIENEN UNA INFLUENCIA DIRECTA SOBRE LA TENSIÓN DEL GENERADOR? Las magnitudes que influyen en la tensión generada son:  La corriente de excitación  El generador  Esfuerzo mecánico al inducido o la velocidad de giro al eje del rotor.

 REALICE LAS CONCLUSIONES, OBSERVACIONES Y SUGERENCIAS RESPECTIVAS.

7. CONCLUSION. Se logró identificar las magnitudes que influyen en la tensión de salida del generador que depende de la corriente de excitación y la velocidad de giro del eje del rotor, es todo en cuanto pueda informarle y cualquier observación en el informe estaré en su plena disposición.

8. OBSERVACIÓN. Para determinar la tensión de salida se tuvo que trabajar con el regulador de carga tal como se muestra en hoja de datos.

9. SUGERENCIAS. Tener cuidado con los equipos y con la tensión de trabajo de 210 voltios de corriente alterna. pág. 6


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10.

HOJA DE DATOS TOMADOS DE LA EXPERIENCIA. 2200OHM

1900OHM

1400OHM

900OHM

400OHM

0OHM

I=O.OOmA

I=O.O4mA

I=O.O5mA

I=O.O6mA

I=O.O7mA

I=O.O9mA

2000RPM Vg=4.39V Vg=143.7V Vg=159.2V Vg=174.4V Vg=186.6V Vg=199.5V

Nm=0.20 1800 RPM

Nm=0.19

Nm=0.18

Nm=0.19

Nm=0.19

Nm=0.18

Vg=3.95V Vg=128.9V Vg=143.6V Vg=157.8V Vg=170V

Vg=180.1V

Nm=0.16

Nm=0.18

Nm=0.16

Nm=0.16

Nm=0.18

Nm=0.18

1600RPM Vg=3.52V Vg=112.4V Vg=131.4V Vg=138.9V Vg=148.9V Vg=160V

Nm=0.16

Nm=0.17

1400RPM Vg=3.09V Vg=99.9V

Nm=0.14 1200 RPM

Nm=0.16

Nm=0.18

Nm=0.17

Nm=0.18

Nm=0.18

Vg=113.4V Vg=123.3V Vg=130.8V Vg=140.3V Nm=0.16

Nm=0.16

Vg=2.65V Vg=84.8V

Vg=96.3V

Vg=104.9V Vg=112.6V Vg=120.3V

Nm=0.14

Nm=0.14

Nm=0.15

Nm=0.17

Nm=0.16

Nm=0.16

Nm=0.17

Nm=0.16

pág. 7


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