practica4-conver2

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD ZACATENCO

Ingeniería Eléctrica Conversión de la energía II Practica #4

Conexiones del alternador sincrono y medicion

“

OBJETIVOS: El alumno utilizara dos métodos para registrar el voltaje caracteristico y su posición angular, considerando para ello la magnitud del voltaje entre fases y por fase, estás dos metodologías son: 1. Método del Volmetro 2. Metodo del Wattmetro

INTRODUCCIÓN El alternador síncrono es el generador de electricidad por excelencia, casi toda la energía eléctrica que utilizamos hoy en día está producida por este tipo de máquinas. Como ya sabes la corriente que utilizamos es alterna, por lo tanto, nos interesará que la onda de excitación se aproxime lo más posible a la senoidal. Las máquinas síncronas de polos salientes, por su constitución, generan una onda rectangular. Te preguntarás como conseguimos una senoidal; pues muy sencillo, variaremos el valor del entrehierro con un valor mínimo en el centro. Para conseguir esto constructivamente se fabrican entrehierros de diferentes formas.  Al girar el rotor con la máquina excitada, el devanado del una estator inducirá fuerza electromotriz alterna, cuya forma de onda variará en función de su frecuencia de rotación.

Diagrama del alternador de la maq. Síncrona

 A continuación, vamos a ver cómo podemos calcular la tensión en bornes de una máquina síncrona. Toda máquina eléctrica va a estar bajo los efectos de una resistencia óhmica y de un flujo magnético, por lo tanto vamos a ver cómo será esa tensión en bornes del alternador.

Pero recuerda que:

Por lo tanto llegamos a:

Tienes que saber que no se han tenido en cuenta las pérdidas mecánicas ni las pérdidas magnéticas. Este tipo de pérdidas en las máquinas síncronas se obtienen con unos ensayos característicos que no son objetivo de este curso.

Imagen 3. Alternadores de central eléctrica.

las máquinas asíncronas pueden funcionar también como generadores, lo que ocurre es que tienen algunos problemas que hacen que su uso sea muy limitado. Estos problemas son los siguientes: Imposibilidad de generar potencia reactiva. No es una máquina auto excitable, es decir necesita de que otras máquinas le proporcionen corriente magnetizaste. Debido a estos dos problemas el uso de los generadores asíncronos queda limitado. No obstante, al no exigir la sincronización con la red y puesto que son máquinas muy robustas y económicas, en algunos casos su uso queda  justificado. Dada la complejidad de estas máquinas y su escasa utilización no vamos a profundizar en ellas.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA: 



Se debe conectar el generador en la siguiente siguiente forma de la figura para propósito de la práctica Conexión de las 3 fases del generador de C.A. C.A. en estrella o delta

  

La posibilidad de lectura del VM son 127 volts o 220 volts volts Llenar las talbas con las posibilidades de conexión para cada terminal Considerando las mediciones del angulo con el WM indique las conexiones conexiones delta o estrella

GRAFICAS, DIBUJOS Y RESULTADOS Medición con Voltmetro Ensayo

Conexión

VM Conectado

Lectura Volt

Angulo

1

XY

UV

296

120

2

XV

UY

170.3 1 70.3

60

3

XZ

UW

162.4

120

4

XW

UZ

126.9

60

5

YX

VU

294.6 294 .6

120

6

YU

VX

170.1

60

7

YZ

VW

293.3

120

8

YW

VZ

169.8

60

9

ZX

WU

193.2

120

10

ZU

WX

169.4

60

11

ZY

WV

292.8

120

12

ZV

WY

169.9

60

13

UY

XV

169.4

120

14

UV

XY

292.6

60

15

UZ

XW

169.2

120

16

UW

XZ

168.8

60

17

VX

YU

168.8

120

18

UV

YX

292.1

60

19

UZ

YW

61.1

120

20

VW

YZ

291.4

60

21

WX

ZU

168.4

120

22

WU

ZX

292.5

60

23

WY

ZV

168.4

120

24

WV

ZY

291.5

60

CAMBIO DE BOBINA DE CORRIENTE Y POTENCIAL Bobina de corriente

Bobina potencial

Lectura WM

Lectura Volts

Lectura AM

UX

WZ

200

108.5

3.8

UX

ZW

0

106.5

3.8

UX

VY

160

105.9

3.6

UX

YV

0

104.2

3.6

Angulo entre V e I

VY

UX

200

105.4 1 05.4

3.4

VY

WZ

140

102.2

3.4

WZ

VY

200

102.8

3.6

WZ

YV

200

102.4

3.5

EVIDENCIAS

PREGUNTAS

1:¿Cuál es la diferencia entre una conexión estrella y una delta? a: En voltajes y corrientes tanto de linea-linea y linea-neutro b: Y la posición angular que guarda cada fase en cada conexión

Conexión en estrella: Voltaje por fase = voltaje de línea/√3. Corriente por fase = corriente de línea. Conexión en delta: Voltaje por fase = voltaje de línea. Corriente por fase = corriente de line a/√3. Por otra parte, el hecho de que la conexión en delta no tenga neutro obedece a una imposibilidad física. Sencillamente, la configuración no lo admite. No es posible tener una terminal común que se pueda dejar "flotante", pues todas las terminales ya están ocupadas. Obviamente, este no es el caso de la conexión estrella. 2: ¿En una conexión en estrella como sería el voltaje de salida del generador?

En una conexión estrella o Y, una cabeza de cada devanado se conecta para formar el neutro. El extremo opuesto de cada devanado, conocido como el acabado final, está conectado a un terminal de línea cada uno. Esto produce un voltaje de línea mayor que la tensión individual a través de cada devanado 3: ¿La excitatriz es importante para la generación de la FEM?

La excitatriz es un generador de corriente, que produce la intensidad de corriente necesaria para alimentar la excitación en el rotor de un alternador. Es arrastrada bien directamente por el rotor del alternador, o a través de un reductor de velocidad. Se puede también arrastrar con un motor de corriente alterna. Los inductores de la excitatriz son fijos a la carcasa de la máquina, dispuestos alrededor del inducido, que es móvil. Sobre el eje del inducido se dispone el colector; las escobillas descansan sobre éste y mandan la corriente al inducido en el rotor del alternador. Para producir el flujo inductor que barre el inducido hay que circular una corriente por el circuito inductor. 4: ¿Qué son los anillos rozantes y cómo actúan? Explique

La funcio ́ n que tienen los anillos rozantes, son para poder conectar externamente al circuito ele ́ ctrico integrado en el rotor, resistencias externas. La funcio ́ n de dichas resistencias, es modificar la resistencia rotorica. El efecto que tiene el modificar la resistencia rotorica referente al comportamiento meca ́ nico del motor, es cambiar el punto de deslizamiento, en el que entrega el par nominal el motor. De hecho el motor tiene una curva de par y corriente para cada valor de

resistencia rotorica conectada, lo que permite realizar una regulaci o ́ n de la velocidad, al modificar le valor de estas resistencias

CONCLUSIÓN