Práctica Nº 1 CONVERSION DE ENERGIA

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL LABORATORIO DE MÁQUINAS ELECTRICAS PRÁCTICAS DE CONVERSIÓN DE ENERGÍA ELECTROMECÁNICA

INFORME PRÁCTICA Nº 1: INTRODUCCIÓN AL LABORATORIO DE MÁQUINAS ELECTRICAS

Fecha de realización: 2011/09/08

REALIZADO POR:  Angulo Jorge  Armijos Lelia

GRUPO: GR8- Jueves 9:00-11:00

PRÁCTICA Nº 1 Título: Introducción al laboratorio de máquinas eléctricas. Objetivo: Conocer la instalación del Laboratorio de Máquinas Eléctricas. Y el uso de equipos de medición. Marco Teórico. El Laboratorio de Máquinas Eléctricas dispone de varios equipos en sus instalaciones entre los que se pueden observar motores, generadores tanto de voltaje alterno como continuo, transformadores monofásicos, trifásicos y una serie de instrumentos de medida que ayudan al estudiante a entender el comportamiento de fenómenos físicos de mejor manera; pero sin duda la parte esencial del laboratorio está en el tablero principal de control, el mismo que dispone de doce paneles cada uno con una característica y uso diferente, proporcionando distintos tipos de señales a las mesas de trabajo para realizar cada una de las prácticas planificadas. Procedimiento.  

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El instructor explicará el procedimiento y operación de las instalaciones eléctricas del laboratorio y equipo disponible. El instructor apoyándose en el material disponible en el laboratorio de Máquinas Eléctricas explicará las características de los equipos de medición para que el estudiante se familiarice con éste. Tomar las características completas de tres instrumentos de medida.

Cuestionario. 1. Dibujar el diagrama unifilar de la instalación eléctrica del tablero principal de distribución interconectado al tablero de una mesa de trabajo.

Acometida: entrada de la red pública

Alimentación a todos los paneles.

Panel 2: salida de señal continua

Perilla central: 110/220V continuos

Panel 1: salida de señal alterna

Perilla derecha 120/220V alternos

Panel 9: salida de señales especiales

Perilla derecha

2. Describir la utilidad de cada uno de los módulos del tablero de distribución principal del laboratorio. Descripción del panel

Panel 1: El panel 1 alimenta de corriente alterna trifásica de la red pública, que puede ser de 120V entre fase y neutro, o de 220V entre fase y fase, a las mesas de laboratorio mediante las perillas, cada perilla corresponde a una mesa como indican los números en la parte superior. La perilla permite el paso de corriente en la posición 1, en la posición 0 no se alimenta a las mesas de trabajo.

Panel 2: Este panel proporciona tensión fija y continua al laboratorio igualmente mediante las perillas que funcionan de igual manera que en el panel 1.

Imagen

Panel 3: Aquí se encuentran dos señales especiales, la primera es una señal rectificada de alterna a continua que se envía al panel 2 y desde allí se distribuye a las mesas; la segunda es una señal alterna que puede variar en su módulo pero no en su frecuencia y es enviada al panel 9 y 10 del tablero.

Panel 4: En el panel cuatro se tienen una señal de salida y una señal de entrada, además de una señal rectificada, la que entra es la acometida de la red eléctrica pública que pasa directamente al panel 1 y alimenta a los demás paneles para crear las señales especiales, igualmente la señal rectificada recorre los paneles proporcionando señal corriente continua a las máquinas que generan las señales especiales. La señal de salida es una señal rectificada de alterna a continua mediante un grupo de baterías, estas baterías en la actualidad no existen por el alto costo de mantenimiento que requieren.

Panel 5: En el panel 5 se encuentra un grupo de motores-generadores cuya señal de salida es una señal alterna de frecuencia variable que se envía al panel 9 y 10; este grupo de máquinas es la más grande del laboratorio.

Panel 6: Se simboliza una rectificación de corriente alterna a continua mediante un grupo motor-generador que se envía al panel 9 y 10 para su distribución a las mesas de trabajo.

Panel 7: En el panel 7 se observa el diagrama de la planta de emergencia del laboratorio simbolizada por un generador que puede proporcionar corriente alterna o continua, en la actualidad no existe esta planta de emergencia propia del laboratorio ya que la energía necesaria en caso de emergencia se toma de la planta de generación de la EPN.

Panel 8: Este panel contiene varios pulsadores y el interruptor de mando, los pulsadores son botones que cortan las alarmas de emergencia en caso de una falla en el tablero principal, mientras que el interruptor de mando es quien corta la energía en el laboratorio si es que se produjese una emergencia; este interruptor de mando se encuentra en la parte más baja separada de los demás botones para que pueda ser identificado fácilmente.

Panel 9: En este panel hay equipos que permiten realizar combinaciones de las señales generadas en el laboratorio.

Panel 10: En estos dos paneles se encuentran una serie de interruptores que permiten el paso de las señales especiales generadas a las mesas de trabajo, cada fila corresponde a una mesa de trabajo y cada columna a una señal especiales enviada de alguno de los paneles anteriores. Cada mesa tiene una sola llave que permite el paso de una sola señal con el fin de proteger a los estudiantes y los equipos ya que si entrasen dos señales distintas podrían producir cortocircuitos y accidentes lamentables.

3. Señalar los servicios que presenta una mesa de trabajo al estudiante. Las mesas de trabajo cuentan con equipos en la parte superior que son grupos de motores y generadores que pueden ser de corriente alterna o continua, además de un panel principal colocado en la parte inferior de la mesa al cual llegan todas las señales enviadas desde el tablero principal. Este panel consta de tres perillas que cumplen las siguientes funciones:  Perilla izquierda: recibe la señal alterna de la red pública, en la parte superior se encuentran 8 terminales, en los cuales se puede verificar el voltaje requerido, entre fases 220V y entre fase y neutro 120V, el neutro se reconoce por tener un color café claro.  Perilla intermedia: recibe la señal continua que es enviada desde el panel 2 del tablero principal, tiene 6 terminales entre los dos terminales negros habrá 220V y entre negro y neutro 110V continuos.  Perilla derecha: esta perilla permite el paso de las señales especiales generadas en el laboratorio que son enviadas desde el panel 10.

Es necesario saber que para conectar y energizar los circuitos que se van a utilizar en las prácticas, se debe seguir normas de seguridad con el fin de proteger a los estudiantes, se debe tener mucho cuidado ya que se trabaja con voltajes altos que pueden producir accidentes.

4. Consultar acerca de los analizadores industriales analógicos y digitales. Los analizadores industriales no tienen grandes diferencias sustanciales con los analizadores comunes, ambos se utilizan para determinar la magnitud de un fenómeno físico, en general cambian las condiciones en las que trabajan ya que en la industria se trabaja con magnitudes más altas que producen otros efectos que pueden alterar la medida y por tanto necesitan otro tipo de rangos, sensibilidades, escalas, etc. Además de estas condiciones se debe también tomar en cuenta el grado de fiabilidad que tiene una medida en el sector industrial ya que de esto puede depender prevenir un accidente de gran proporción. A gran escala se debe tomar en cuenta fenómenos como la histéresis, que no es más que la pérdida dentro del aparato por el material del que se encuentra hecho y lo que puede producir una variación en la lectura que se quiere obtener, de este modo existen variaciones en las medidas para las cuales los analizadores industriales se diseñan con el fin de minimizar estos errores y brindan mayor confiabilidad. 5. Describir las características de los instrumentos de medida tomados durante la práctica. Los instrumentos tomados durante la práctica fueron un voltímetro en el panel 4 y un frecuencímetro cuyas características se presentan a continuación:  Voltímetro:  Valor máximo: 250V  Valor mínimo: 0V  Simbología: SÍMBOLO DESCRIPCIÓN Instrumento de hierro giratorio Instrumento que puede medir corriente alterna o continua

1.5

La clase del aparato es 1.5, es decir que el fabricante garantiza la medición por encima del 1.5% del valor de fondo de escala. Instrumento que se debe utilizar en posición vertical. El aparato se probó con 2000V de tensión de entrada.

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Frecuencímetro:  Valor máximo: 64Hz  Valor mínimo: 56Hz  Simbología: SÍMBOLO

DESCRIPCIÓN Instrumento vibratorio

Instrumento que puede medir corriente alterna

0.5

La clase del aparato es 0.5, es decir que el fabricante garantiza la medición por encima del 0.5% del valor de fondo de escala. Instrumento que se debe usar en posición vertical El aparato se probó con 2000V de tensión de entrada.

6. Presentar las características de dos máquinas del laboratorio.  Motor corriente alterna: MARCA NUMERO DE SERIE Nº E FORMA VOLTAJE CORRIENTE POTENCIA FACTOR DE POTENCIA R.P.M. FRECUENCIA VOLTAJE ROTOR POLOS

Siemens 1FA9064-4WV90-Z 062949901001 B3 230 V 8.7 A 3.5 KVA 0.8 1800 25-60-70 Hz 110 V 21

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Motor corriente continua: MARCA NUMERO DE SERIE Nº E VOLTAJE ENTRADA VOLTAJE SALIDA CORRIENTE R.P.M.

Cetel Tipo 5611 16 110 V 110 V 8.7 A 1800

Conclusiones: 

Se debe seguir las normas de seguridad para precautelar la integridad física de los estudiantes y también para proteger los equipos de posibles daños.

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La perilla de mando se debe ocupar en caso de emergencia para parar cualquier fenómeno extraño que se dé en el laboratorio y así prevenir accidentes.

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Se debe hacer revisar la conexión en cualquier práctica por el instructor antes de energizarla para una mayor seguridad en el área de trabajo.

Bibliografía: 1. WEB: http://www.industriaynegocios.cl/Academicos/AlexanderBorger/Docts%20Docencia/Semi nario%20de%20Aut/trabajos/2004/Calibraci%C3%B3n/LOS%20EQUIPOS%20DE%20MEDID A%20PARA%20PROCESOS%20INDUSTRIALES.htm Consultado el 13/09/2011. 2. WEB: http://www1.herrera.unt.edu.ar/mediciones/TPracticos/Simbologia%20de%20instrument os%20de%20medicion%20OK.pdf Consultado el 12/09/2011