Informe Motor Sincronico

INGENIERÍA Eletronica

 Motores y generadores de corriente continúa

Escuela Superior Politécnica del ejército

Índice de Contenidos OBJETIVOS...............................................................................................................................................

3

CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS.......................................................................

4

PROCEDIMIENTO ....................................................................................................................................

6

ESQUEMA DE CONEXIONES.................................................................................................................

8

ANALISIS DE RESULTADOS .................................................................................................................

9

CONCLUSIONES ......................................................................................................................................

9

RECOMENDACIONES ...........................................................................................................................

10

BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................................

10

ANEXOS ..................................................................................................................................................

11

Índice de Tablas Tabla 1 Variación de la corriente y velocidad del motor shunt .............................................. 9 Tabla 2 Corriente y velocidad del generador sincronico. ....................................................... 9

Índice de Figuras Fig1 Conexión motor Shunt ................................................................................................... 8 Fig2. Generador Sincrónico, puesta en paralelo con la red .................................................... 8 Fig3 Cuenta Revoluciones .................................................................................................... 11 Fig4 Amperímetro - Voltímetro .................................... ....................................................... 11 Fig5Tacogenerador ................................................ ............................................................... 11 Fig6 Soporte Base.................................................. ............................................................... 11

Ing. Electrónica e Instrumentación

Página 2 de 11

 Motores y generadores de corriente continúa

Escuela Superior Politécnica del ejército

Título de la práctica: Puesta en paralelo del generador sincrónico con la red se servicio eléctrico.

Fecha: 16 – julio - 2012

Carrera: Ing. Electrónica e Instrumentación

Nivel: Quinto Competencia “B”

OBJETIVOS 

Objetivo General 

Estudiar de manera practica la conexión en paralelo de un generador  sincrónico con se sistema de red de servicio eléctrico.



Objetivos Específicos 

Aprender a sincronizar un generador sincrónico al sistema de servicio eléctrico.



Determinar cómo se establece los parámetros de sincronización.



Determinar como una máquina sincrónica puede trabajar como generador o como motor una vez sincronizado a la red de servicio eléctrico.

EQUIPOS UTILIZADOS

            

Fuete de alimentación con rectificador Motor shunt D.C. polos auxiliares (propulsor) Generador Sincrónico Excitación generador sincrónico Resistencia serie de excitación 3k (0.13A) 2 Amperímetros (0-2,5 / 7,5A) Modulo de sincronización Voltímetro (0-250V) Velocímetro Mando de Freno Freno Soporte de Base para motores Cables de conexión

Ing. Electrónica e Instrumentación

004.001 004.060 004.021 004.022b 004.016 004.013a 004.022a 004.012 004.015a 004.010 004.005 004.007

Página 3 de 11

 Motores y generadores de corriente continúa

Escuela Superior Politécnica del ejército

CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS Fuete de alimentación con rectificador 004.001



La función de una fuente de alimentación es convertir la tensión alterna en una tensión continua y lo más estable posible, para ello se usan los siguientes componentes: Transformador de entrada, rectificador a diodos, filtro para el rizado, Regulador (o estabilizador) lineal, este último no es imprescindible. (1)   

Entradas de voltaje 220 VAC (L1, L2). Salida de voltaje de 0  – 220 VDC.

Reóstato de arranque 004.016a

Es una resistencia variable que maneja mayor corriente y consta de una resistencia de alambre y un cursor que permite hacer contacto con cualquier parte de la misma ,tiene tres conexiones una en cada extremo de la resistencia y una en el cursor y puede ser utilizado para ir aumentando la tensión en forma paulatina en este caso la de el motor quien va a aumentar  de velocidad al mismo tiempo , se puede utilizar en serie o en paralelo según sea el diseño eléctrico y las características del reóstato. (2)    

Resistencia de     . Resistencia de     . Perilla para variar la resistencia

2 Amperímetros (0-2,5 / 7,5A) 004.013a

El amperímetro es un aparato o instrumento que permite medir la intensidad de corriente eléctrica, presentando directamente sobre su escala calibrada las unidades empleadas para ello denominadas amperios o bien fracciones de amperios, la medida deseada. Su utilización es muy amplia ya que con independencia de su propia aplicación directa de medida, también se emplea como base para la construcción de otros instrumentos, como voltímetros, óhmetros, etc. (3)   

Rango de medida 0  – 2,5A y de 0  – 7,5A. Rango de medida 0  – 0.5A y de 0 -2,5A.

Cuenta revoluciones (0  – 4000   ) 004.015a

Es un instrumento que mide el valor de la rapidez media de un vehículo. Debido a que el intervalo en el que mide esta rapidez es generalmente muy pequeña se aproxima mucho a la magnitud de la Velocidad instantánea, es decir la rapidez instantánea. (4) Ing. Electrónica e Instrumentación

Página 4 de 11

 Motores y generadores de corriente continúa

  

Escuela Superior Politécnica del ejército

1 terminal positivo y 2 terminales negativos ara medición. Indicador analógico de 0- 4000 rpm.

Voltímetro (0-250V) 004.012 

Un voltímetro es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a fin de medir, de manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. (5)    

2terminales positivos y negativos. Rango de medida de 0 - 250V y de 0 - 500V. Indicador analógico de 0 - 250/500V.

Mando de Freno 004.010 

El sistema de control de frenado es un subsistema del tren de carácter  extremadamente importante para la seguridad, ya que debe permitir una parada fiable del tren en cualquier condición de servicio. (6)    

Swicth de encendido y apagado. Perilla para regular la carga hacia el motor. Linterna indicadora.

Freno 004.005 

El freno es un dispositivo utilizado para detener o disminuir el movimiento de algún cuerpo, generalmente, un eje, árbol o tambor. Los frenos son transformadores de energía, por lo cual pueden ser entendidos como una máquina  per se, ya que transforman la energía cinética de un cuerpo en calor o trabajo y en este sentido pueden visualizarse como “ extractores “de energía. (7)     

Tipo KG0. Voltaje 24V DC. Corriente 0.075A. 2 terminales para conexión al velocímetro.

Generador Sincrónica 004.021

El Generador Síncrono, o también llamado Alternador, es un tipo de máquina eléctrica rotativa capaz de transformar energía mecánica (en forma de rotación) en energía eléctrica. Son los encargados de generar la mayor parte de la energía eléctrica consumida en la red, y su respuesta dinámica resulta determinante para la estabilidad del sistema después de una perturbación. Por ello, para simular la respuesta dinámica de un sistema eléctrico es imprescindible modelar adecuadamente los Ing. Electrónica e Instrumentación Página 5 de 11

 Motores y generadores de corriente continúa

Escuela Superior Politécnica del ejército

generadores síncronos. Es capaz de convertir energía mecánica en eléctrica cuando opera como generador y energía eléctrica en mecánica cuando operada como motor. Los GS funcionan bajo el principio de que en un conductor sometido a un campo magnético variable crea una tensión eléctrica inducida cuya polaridad depende del sentido del campo y su valor  del flujo que lo atraviesa. La razón por la que se llama generador síncrono es la igualdad entre la frecuencia eléctrica como la frecuencia angular es decir el generador girara a la velocidad del campo magnético a esta igualdad de frecuencias se le denomina sincronismo. Esta máquina funciona alimentando al rotor o circuito de campo por medio de una batería es decir por este devanado fluirá CC. Mientras q en el estator o circuito de armadura la corriente es alterna CA. (8)      

Type ADSG 71-4 Voltaje nominal 220V A.C. Corriente máxima 0.48ª 1800rpm a 60HZ Potencia 0.2kWA

Motor shunt D.C. polos auxiliares (propulsor) 004.060 En un motor shunt, el flujo es constante si la fuente de poder del campo es fija. A medida que la corriente de la carga disminuye desde plena carga a sin carga, la velocidad debe aumentar proporcionalmente de manera que la fuerza contra electromotriz Ec aumentará para mantener la ecuación en balance. A voltaje nominal y campo completo, la velocidad del motor shunt aumentará 5% a medida que la corriente de carga disminuya de plena carga a sin carga. La reacción de armadura evita que el flujo de campo permanezca absolutamente constante con los cambios en la corriente de la carga. La reacción de armadura, por lo tanto causa un ligero debilitamiento del flujo a medida que la corriente aumenta. Esto tiende a aumentar la velocidad del motor. Esto se llama “inestabilidad” y el motor se dice que está inestable. (9) 

PROCEDIMIENTO Todas las conexiones realizarlas con las fuentes apagadas

1) CONEXIÓN MOTOR SHUT a) Colocar el motor shunt D.C. en el aparato base, acople al freno. b) Colocar el generador sincrónico 004.021 en el aparato base, acople al motor shunt y sujételos con la palanca en la posición EIN. c) Arme el circuito de la figura 1. d) Verificar que los instrumentos d mediad estén encerados y con las escalas de medición adecuadas. Ing. Electrónica e Instrumentación

Página 6 de 11

 Motores y generadores de corriente continúa

Escuela Superior Politécnica del ejército

e) Energice el circuito y observe el comportamiento de la corriente y la velocidad del motor. f) Varié la velocidad y observe que sucede con la corriente.

2) SINCRONIZACION a) Colocar el motor shunt D.C. en el aparato base, acople al freno. b) Colocar el generador sincrónico 004.021 en el aparato base, acople al motor shunt y sujételos con la palanca en la posición EIN. c)  Arme el circuito de la figura 2. d) Verifique que los instrumentos de medida estén encerados y con las escalas de medición adecuados. e) Verifique que la fuente de alimentación 004,011, resistencia serie excitación 004.016, excitación generador sincrónico 004.022b e interruptor del modulo de sincronización estén en cero. f) Energice el interruptor de la alimentación de la mesa. g) Con el dial de la fuente de alimentación 004.011, ajuste el voltaje a 180VDC. h) Gire el dial de la resistencia serie excitación del motor shunt D.C. 004.060 en sentido horario y ajuste la velocidad a 1800 rpm. i) Gire el dial del módulo de excitación 004.022b del generador sincrónico en sentido horario e incremente la corriente de excitación (  ) al generador 004.021 hasta que el voltaje alcance el mismo valor que el voltaje de la red. (observar el voltímetro del voltaje de la red).  j) Si la frecuencia del generador es diferente a la frecuencia de la red, ajuste la velocidad del motor shunt mediante el reóstato de resistencia excitación hasta que las frecuencias sean iguales. (Observar el frecuencímetro del módulo de sincronización). k) Si el voltaje del generador es diferente al de la red, gire ligeramente el dial de excitación hasta que los voltajes sean iguales. l) Observe que la aguja del voltímetro de potencia (0  – 800V) del módulo de sincronización sea cero. m) Cuando se cumplan las condiciones de los pasos anteriores y las tres lámparas de sincronización estén apagadas, coloque el interruptor rojo del módulo de sincronización en la posición I.

Ing. Electrónica e Instrumentación

Página 7 de 11

 Motores y generadores de corriente continúa

Escuela Superior Politécnica del ejército

ESQUEMA DE CONEXIONES CONEXIÓN MOTOR SHUNT

Fig1 Conexión motor Shunt

Generador Sincronice, puesta en paralelo con la red

Fig2. Generador Sincrónico, puesta en paralelo con la red

Ing. Electrónica e Instrumentación

Página 8 de 11

 Motores y generadores de corriente continúa

Escuela Superior Politécnica del ejército

ANALISIS DE RESULTADOS Conexión Motor Shunt 

Reóstato

Velocidad

Corriente de armadura

0 25 50

0rpm 1400rpm 1750rpm

0A 0.7A 0.3A

Tabla 1 Variación de la corriente y velocidad del motor shunt

Variación de la Velocidad

Chart Title

del motor shunt

   e     l    t    i    T    s    i    x    A

2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

60 50 1750

1400

   e     l    t    i    T    s    i    x    A

40 30 20 10

1

0

2

50

25

0

3

Velocidad

0

1400

1750

Reostato

0

25

50

1

2

3

Reostato (Ω)

0

25

50

Corriente

0

0.7

0.3

Se comprobó la teoría estudiada en clases con relación al funcionamiento del motor  shunt, al arrancar el motor este presento una alta corriente de excitación, después disminuye hasta alcanzar un régimen constante a voltaje nominal, para variar la corriente de excitación se empleo un reóstato el cual al variar su resistencia de forma ascendente logrando disminuir la corriente de excitación y aumentar la velocidad con lo cual se comprobó que para aumentar la velocidad en el motor shunt es necesario variar la corriente de excitación y para variar la corriente de excitación es fundamental mantener  un reóstato de excitación en serie con el bobinado. 

Generador Sincrónico, puesta en paralelo con la red Corriente de Excitación Velocidad Corriente del Motor 

1.1a 1800RPM 0.1A

Tabla 2 Corriente y velocidad del generador sincronico.

CONCLUSIONES Ing. Electrónica e Instrumentación

Página 9 de 11

 Motores y generadores de corriente continúa





Escuela Superior Politécnica del ejército

Al variar el reóstato de excitación en serie con el bobinado del motor shunt se logra disminuir la corriente de excitación e incrementar la velocidad (RPM) del mismo. Para realizar una conexión en paralelo con la red de servicio eléctrico la conexión debe cumplir con las tres condiciones de trabajo fundamentales: 1) Voltajes iguales 2) Frecuencias iguales 3) Secuencia de fases iguales

RECOMENDACIONES 



 

Revisar las conexiones que se realicen detenidamente y verificar el funcionamiento de los instrumentos a emplearse debido a que se manejan altos voltajes. Pedir asesoramiento al docente antes de alimentar el modulo con 220 si se desconoce el funcionamiento del mismo. Realizar las conexiones necesarias con el modulo desconectado. No sobrepasar el límite máximo de corriente aplicable al motor.

Bibliografía      

 



1. Electronica. Fuentes de almentación. [En línea] Electronica Facíl. http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Fuentes-alimentacion.php. 1. 2. motores. Motores de Arranque. [En línea] TRIPOD. http://jaimevp.tripod.com/Electricidad/Arranque_de_motores.htm. 2. 3. Amperimetros. mitecnologico amperimetros. [En línea] Mitecnologico. http://www.mitecnologico.com/Main/Amperimetros. 3. 4. Velocimetro. wikipedia. [En línea] Wikipedia. http://es.wikipedia.org/wiki/Veloc%C3%ADmetro. 5. 5. Voltimetro. Mis respuestas.com. [En línea] Mis respuestas. http://www.misrespuestas.com/que-es-un-voltimetro.html. 4. 6. Mado de franado. knorr-bremse de frenado. [En línea] knorr-bremse. http://www.knorr bremse.es/es/railvehicles/products/brakingsystems/brakecontrol/bc.jsp. 6. 7. Freno. Wikipedia. [En línea] Wikipedia. http://es.wikipedia.org/wiki/Freno. 7. 8. Monografias. Monografias. [En línea] Generadores síncronos. http://www.monografias.com/trabajos82/generadores-sincronos/generadoressincronos.shtml. 8. 9. TIPOS DE MOTORES D.C. Rincon del Vago. [En línea] http://html.rincondelvago.com/motores-de-corriente-continua.html. 9.

Ing. Electrónica e Instrumentación

Página 10 de 11

 Motores y generadores de corriente continúa

Escuela Superior Politécnica del ejército

ANEXOS

Fig6 Soporte Base Fig3 Cuenta Revoluciones

Fig4 Amperímetro - Voltímetro

Fig5Tacogenerador

Ing. Electrónica e Instrumentación

Página 11 de 11