Informe Del Generador Sincronico Trifasico en Caracteristicas de Circuito Abierto y Regulacion de Voltaje de Un Generador Trifasico

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

LABORATORIO LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS II

Fecha: 17/05/2014 INFORME DEL GENERADOR SINCRONICO TRIFASICO EN CARACTERISTICAS DE CIRCUITO ABIERTO Y REGULACION DE VOLTAJE DE UN GENERADOR TRIFASICO

Integrante 1 Brito Adrián

e-mail: [email protected]

Integrante 2 Caisapanta Dayana e-mail: [email protected]. [email protected] ec

Integrante 3 Quizpi David Integrante 3 Vergara Jonathan [email protected] [email protected]

ABSTRACT: Se deberá realizar las conexiones que se

El fundamento teórico de estos convertidores se encuentra en los tres principios fundamentales de la inducción electromagnética, estudiados en apartados anteriores que podemos resumirlos en:  Una corriente eléctrica que circula por un conductor arrollado en un núcleo metálico hace que este se comporte como un imán. Las corrientes ejercen ejercen fuerzas entre sí a  distancia. Cuando se mueve mueve un conductor conductor en el seno de  un campo magnético, se induce una sobre él una corriente eléctrica.  A continuación, antes de pasar a analizar el funcionamiento de estas máquinas, se describen todas y cada una de sus partes. Toda máquina eléctrica rotativa consta de los siguientes elementos básicos.

indique en la figura 2 para un generador sincrónico en características de circuito abierto, se variara el voltaje y se obtendrá datos del mismo además de la corriente se recopilara los datos en la respectiva tabla de resultados. Posteriormente se realizara las conexiones en un generador trifásico para regular el voltaje con cargas resistiva he i nductiva.

KEYS WORDS: WORDS: Circuito Abierto, Generador síncrono, Regulador de voltaje, Trifásicos.

1. OBJETIVOS OBJETIVOS GENERALES: Comprender el funcionamiento y principios del generador trifásico síncrono.

Estator Es una de las dos partes fundamentales de las máquinas rotatorias (Figura 1). El estator es el encargado de crear y conducir el flujo magnético. Se le llama estator por ser la parte fija de la máquina.

Realizar la re4gulacion de voltaje de un generador trifásico. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Comprender el desempeño desempeño del voltaje y corriente en circuitos AC trifásicos. Comprender los factores que afectan la regulación del voltaje

2. MARCOTEÓRICO GENERADOR

Una de las aplicaciones más importantes del electromagnetismo son las máquinas rotatorias o convertidores electromecánicos. Entre estos convertidores se incluyen: G e n e r a d o r e s : Transforman energía mecánica en energía eléctrica. Transforman energía eléctrica en Transforman Motores:  mecánica. 

FIG1.

Partes de la Maquina Rotativa.

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Las partes del estator representadas en la FIG1. son:

1

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Núcleo:  Parte

de material ferromagnético encargada de confinar el flujo magnético creado por los devanados inductores. En ocasiones se le denomina culata. Polos: Son dos alargamientos del núcleo en los cuales se instalan los devanados inductores. Se les llama así porque actúan como los polos de un imán cuando sus respectivos devanados son recorridos por una corriente eléctrica. Expansión Polar: es un ensanchamiento de los polos cerca del inducido. Devanado inductor:  Conjunto de espiras que producirá un flujo magnético cuando sean recorridas por una corriente eléctrica.

Rotor Se denomina rotor por ser la parte giratoria de la máquina FIG2. El rotor consta de:

FIG3.

Maquina Rotativa.

CIRCUITO ABIERTO

La prueba a circuito abierto, o prueba sin carga consiste, en colocar el Generador en vacío, es decir sin carga alguna en sus bornes, haciéndola girar a su velocidad nominal y con corriente de campo igual a cero. Al ir aumentando gradualmente el valor de la corriente de campo, se obtienen diversos valores de Ea ya que la corriente que circula por la armadura siempre será cero Ia=0 debido que se encuentra en vacío, se obtendrá que Ea=Vo Gracias a ésta prueba, con los valores obtenidos, se puede formar "La curva de Características de Vacío" Ea Vs If que permite encontrar la tensión interna generada por una corriente de campo dada. La prueba de circuito abierto se lleva a cabo con los terminales de la máquina desconectada de cualquier circuito externo. El procedimiento de la prueba básica es:  Abra el circuito de los terminales del generador Llevar la máquina a la velocidad síncrona mediante un sistema mecánico externo

FIG2. Rotor de la Maquina Rotativa. Núcleo:  El núcleo del inducido está formado por un cilindro de chapas magnéticas generalmente construidas de acero laminado con un 2% de silicio para reducir las pérdidas. Este cilindro se fija al eje de la maquina descansando sobre unos cojinetes que facilitan la posibilidad de giro del mismo. Las chapas que forman el núcleo del inducido tienen unas ranuras donde se alojan los hilos de cobre que forman las espiras del devanado inducido. La máquina rotatoria queda de la siguiente manera, considerando las escobillas

Poco a poco aumentar la intensidad de campo y medir la tensión abierta en los bornes Como no hay corriente en la armadura, la tensión en los bornes de medida es la tensión inducida: Voc Vs Eoc Si la máquina está conectada en estrella, la tensión de medida será un voltaje línea a línea y la tensión inducida por fase se puede encontrar en: Vl=3E Técnicamente esta prueba se efectúa impulsando el generador a su velocidad nominal al tiempo que se deja abierto el devanado de la armadura. La corriente del campo se varía en pasos apropiados y se registran los valores correspondientes del voltaje a circuito abierto entre dos pares cualesquiera de terminales de los devanados de la armadura. 2

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FIG4 Generador Trifasico. La corriente del campo puede aumentarse hasta que el voltaje a circuito abierto sea el doble del valor especificado. De los datos registrados para el voltaje a circuito abierto es posible calcular el voltaje por fase (circuito abierto). Cuando se grafica el voltaje por fase (circuito abierto) como función de la corriente de campo, se obtiene una gráfica llamada característica (curva) de saturación a circuito abierto (CCA).

FIG 5 Circuito armado en el laboratorio 

Medir el valor de la corriente de circuito abierto y corto circuito del generador con c arga resistiva, capacitiva e inductiva.

La CCA sigue una relación en línea recta en tanto el circuito magnético del generador síncrono no se sature. Debido a que en la región lineal el entrehierro consume la mayor parte de la FMM, la recta recibe el nombre de línea del entrehierro. A medida que la saturación se establece, la CCA comienza a desviarse de la línea de entrehierro.

3. MATERIALES Y EQUIPO Fuente de alimentación universal 60-105. Motor generador Sincrónico Trifásico de rotor devanado. Panel de control de torque y velocidad. Dinamómetro cubierta y acoplamiento del eje. Consola del sistema. Juego estándar de terminales. Instrumentación Virtual.

FIG 6 Circuito con carga 

Graficar los resultados obtenidos de voltaje de línea y corriente de línea con cada una de las cargas pedidas.

5. ANÁLISIS Y RESULTADOS

4. DESARROLLO Y PROCEDIMIENTO 

3.1 ECUACIONES

Anotar los valores de variación de voltaje de línea a línea según el cambio de velocidad y variación de torque.

Ley de Faraday                   

6. CONCLUSIONES

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(1)

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Fecha: 17/05/2014 [1] Sandra Benitez (2010, Junio 2). Corrientes Alternas y Corrientes

Al suministrar corriente a una carga produce un campo magnético giratorio por los devanados del estator produciendo un par opuesto al de giro de la máquina, donde el flujo total de la máquina se verá disminuido o aumentado dependiendo que la carga sea inductiva o capacitiva. Al aumentar la velocidad de la bobina 1500rpm • aumenta la diferencia de potencial es decir que al aumentar el número de vueltas aumenta el voltaje inducido del sistema. Aumentando las corrientes en cada bobina • presente en el rotor, estas producen fuerzas magnéticas que provoca que el rotor gire tan rápido en el eje del generador a una velocidad sincrónica de 1500 revoluciones por minuto. 

Continuas (Monografía) [En línea]. Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos82/corrientes-alternas-ycorrientes-continuas/corrientes-alternas-y-corrientescontinuas2.shtml

[2] MaxWeb  (2002, Diciembre). Electronica Unicrom (foro) [En línea]. Disponible http://www.unicrom.com/Tut_Generador_AC.asp

en:

[3] lau_chicuellard (2010, Abril 6). Generador de Corriente Continua (Resumen de conceptos unidad 4) [En línea]. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/31008450/Generador-de-CorrienteContinua

[4] William Oñate, “Manual de procedimientos de prácticas”, Generador elemental AC y DC, páginas 1-10, (2013,  Noviembre).

[1] http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/ induccion/generador/generador.html [2] http://personales.alumno.upv.es/mapedgi/ses/Motores.html

7. RECOMENDACIONES 8. REFERENCIAS

9. ANEXOS 4

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Fotografía 1: circuito armado. Fotografía 2: Desmontaje de la máquina separable. Fotografía 3: Aparatos de medición voltímetro y amperímetro. Fotografía 4: Polarización de la aguja de la brújula.

Fotografía 5: Valor resultante en velocidad media de la manivela (tabla 1).

Fotografía 6: Cambio de los porta carbones al conmutador.

Fotografía 7: Deflexión de la aguja en sentido anti horario del generador DC.

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