Laboratorio 3 Maquinas

 

  UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU-UTP FACULTAD: Ingeniería ESCUELA: Ingeniería eléctrica y electrónica ESPECIALIDAD: Ingeniería mecatrónica CURSO: Maquinas eléctricas estáticas y rotativas SECCION:20715 LABORATORIO N.º 3 GENERADOR DE CORRIENTE CONTINUA (DC) CON EXCITACIÓN INDEPENDIENTE INTEGRANTES: CODIGO 1.- U18205350

APELLIDOS Y NOMBRES Ayala Flores, Roemer Edinson

Lima, noviembre de 20 de 2021

 

1. 

INTRODUCCIÓN En el presente laboratorio vamos a analizar y realizar la conversión de energía en las máquinas de corriente continua.

2. 

OBJETIVOS   Identificar las principales características de funcionamiento de los generadores generadores

•

de corriente continua con excitación independie independiente. nte.   Identificar las características de relación entre los parámetros de tensión,

•

corriente, par, velocidad en un generador y motor de corriente continua. 3. 

EQUIPOS Y MATERIALES 1.  Principalmente usaremos la aplicación de simulación LVSIM-EMS, dentro de ello usaremos los equipos detallados en el siguiente cuadro.  cuadro. 

 

4. 

FUNDAMENTO TEORICO TIPOS DE GENERADORES DE C.C.

Todas estas conexiones corresponden a la máquina girando en sentido horario. Para giro anti horario hay que invertir las conexiones a los bornes A1 y A2. GENERADORES DE C.C. Un generador de corriente continua gira movido por un motor (turbina, motor de explosión, etc.), de tal manera que recibe la energía mecánica que le suministra el motor para producir energía eléctrica en su inducido. La ecuación eléctrica de su devanado inducido (en el rotor) es: 

Vi: tensión de alimentación del circuito inducido (de resistencia Ri). Ii : corriente del devanado inducido. Ve: tensión de alimentación del circuito inductor (de resistencia Re). Ie: corriente del devanado inductor o de excitación. Re: resistencia total del circuito inductor, formado por: devanado inductor + reóstato de excitación o de regulación del campo (si lo hay). Ri: resistencia total del circuito del inducido, el cual está formado por:

 

devanado inducido + devanados auxiliares + devanado de excitación serie (si lo hay) + reóstato (si lo hay, aunque no es habitual colocar reóstatos en el inducido de los generadores). E: fuerza electromotriz (f.e.m.) inducida en el devanado inducido. Vesc: caída de tensión en un par de escobillas (Vesc 2 V si Ii ≠ 0).

 

 

 

 

 

 

5. 

PROCEDIMIENTO 5.1. El procedimiento se divide en las siguientes secciones:

 

5.2. INSTALACIÓN Y CONEXIONES: Tabla 2 – 1 Medida de d e la resistencia del Inducido, Bobinado Shunt y reóstato del Motor/generador DC R12 (Ω)  R56 (Ω)  R78 (Ω) 

99999 265 12.6

Tabla 1: Medida de la resistencia del Inducido, Bobinado Shunt y reóstato del Motor/generador DC  

Figura 1. Generador DC con excitación independie independiente nte acoplado a un motor de Impulsión (sin carga eléctrica)

Tabla 2 Corriente de Campo If  

 

  Aumente la velocidad del motor de impulsión de 0 a 1500 r/min en etapas de 150 r/min mediante el parámetro Velocidad de la ventana Dinamómetro/Fuent Dinamómetro/Fuentee de alimentación de cuatro cuadrantes. Para cada configuración de velocidad, registre la tensión de salida E0 y la corriente de campo If del generador DC, así como la velocidad ωm (n) y el par T del generador DC en la Tabla de Datos.   ωm (RPM) 

E1 (V)

0 150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350 1500

I2 (A) 0 11.25 22.37 32.84 44.74 55.93 67.12 78.32 90.11 101.2 112.5

n (RPM 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3

0 150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350 1500

Potencia (W)

Te (Nxm) 0.011 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028

0 0.44 0.873 1.3 1.735 2.169 2.6 3.037 3.492 3.914 4.352

Energía (Wh) 0 0.005 0.015 0.025 0.05 0.112 0.13 0.23 0.33 0.4 0.51

Tabla 3: Datos técnicos del Generador DC de Excitación independiente

5.3. Realice las configuraciones apropiadas para obtener un gráfico de la tensión de salida E0 del generador DC en función de la velocidad n del generador DC. Denomine el eje X “Velocidad del generador DC” y el eje Y “Tensión de salida del generador DC”. 

E

vs RPM

120 1500; 112.5 100 80 60 40 20 150; 11.25 0 0

500

1000

1500

2000

 

 

5.4. Use los dos puntos extremos para calcular la pendiente de la relación obtenida en el archivo de datos.

Según el grafico para E2=112.5 corresponde un n2=1500 Para un E1=11.25 corresponde un n1=150  =

6. 

( ( ..  − . . )   = .    ( (   − ) )

ENTREGABLES 6.1. 

Grafique la característica E1 (V) vs I2 (A) en el generador de Excitación Independiente.

E1 vs I2 120 100 80 60 40 20 0 0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

 

6.2. 

Grafique la característica n (RPM) vs I2 (A) en el generador de Excitación Ex citación Independiente.

RPM vs I2 120 100 80 60 40 20 0 0

6.3. 

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

Grafique la característica Te (Nxm) vs I2 (A) en el generador de Excitación Independiente.

TE vs I2 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

 

6.4. 

Grafique la característica n (RPM) vs E1 (V) en el Generador de Excitación Independiente. 

RPM vs E1 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0

6.5. 

20

40

60

80

100

120

Grafique la característica n (RPM) Vs P (W) en el Generador de Excitación Independiente. 

RPM vs POTENCI POTENCIA A 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0

1

2

3

4

5

 

6.6. 

Dibuje el circuito equivalente del generador de excitación independiente con los valores obtenidos en el laboratorio.

6.7. 

Mencione el uso o aplicaciones en la l a Industria del Generador de Excitación Independiente.   Debido a su capacidad de dar una amplia gama de voltaje de la producción,

•

se utilizan generalmente con fines de ensayo en los laboratorios. lab oratorios.   Los generadores de excitación independiente funcionan en condiciones

•

estables con cualquier variación en la excitación del campo. Debido a esta propiedad se utilizan como fuente de suministro de Motores de corriente continua cuyas velocidades deben ser controladas para varias aplicaciones. Ejemplo – Ward Leonard Sistemas de control de velocidad.

 

7. 

OBSERVACIONES   Se observo que la aplicación no simula como si fuera en la vida real.

•

  Para usar el multímetro, primero se apaga la fuente de alimentación.

•

  Se observo que cuando sobrepasas el nivel de corriente de la interfaz de adquisición

•

de datos y de control, el disyuntor de la fuente de alimentación se activa. 8. 

CONCLUSIONES   Se pudo concluir que la resistencia en el inducido es infinita.

•

  Respecto al principal objetivo se logró reconocer el funcionamiento de los

•

generadores de corriente continua con excitación independiente independiente..   Respecto al principal objetivo se logró identificar las características características de relación entre

•

los parámetros de tensión, corriente, par, velocidad en un generador y motor de corriente continua . 9. 

RECOMENDACIONES   Como primera recomendación debe tomar datos como mínimo 5 veces para obtener

•

datos más exactos.   También se recomienda ser muy minucioso al momento de llenar las tablas de los

•

voltajes, corrientes y resistencias resistencias..   Por último, se recomienda aplicar el voltaje de forma cuidadosa, ya que cualquier

•

error puede varias los datos.   Se recomienda conectar los cables los más ordenado posible, para evitar problemas.

•

  Por último, se recomienda entender bien el funcionamiento de un trasformador.

•

 

10. 

Anexos

 

  CONFIGURANDO EL CIRCUITO PARA OBTENER VOLTAJES Y CORRIENTES

Usando el dinamo para cambiar los rpm

 

Obteniendo datos del interfaz de adquision de datos