UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA CD. MENDOZA
ALUMNO:
BERMUDEZ LANDA RAUL
CATEDRÁTICO: ING. VICTOR VICTOR MANUEL HERNANDEZ PARADES PARADES
LABORATORIO: MAQUINAS ROTATORIAS DE C.D.
TRABAJO: PARTES Y COMPONENTES DE UNA MAQUINA DE C.D. SECCIÓN: 601
GRUPO: A
Fecha de realización: 22 DE MARZO DE 2011
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Vo.Bo.
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Calificación
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Eléctrica
INDICE:
OBJETIVOS…………………………………………………………………..3
EXPOSICION………………………………………………………………...3
INSTRUMENTOS Y EQUIPO……………………………………………….4
PROCEDIMIENTOS…………………………………………………………5
PRUEBA DE CONOCIMIENTOS……………………………………………10
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EL GENERADOR COMPUESTO DE CORRIENTE DIRECTA OBJETIVOS: 1. Estudiar las características de los generadores compuestos de c-d en condiciones de vacío y en plena carga. 2. Aprender cómo se conectan los generadores compuestos y diferenciales compuestos. 3. Obtener las curvas de voltaje de armadura en función de la corriente de la armadura, en ambos tipos de generadores.
EXPOSICIÓN: Los generadores en derivación auto excitables tienen la desventaja de que las variaciones en su corriente de carga, al pasar de la condición de vacio a plena carga, también hacen variar su voltaje de salida. El elevado valor de su regulación de voltaje se debe a tres factores: a) La intensidad del campo magnético disminuye al caer el voltaje de armadura, lo que reduce más todavía la intensidad de dicho campo y esto, a su vez reduce el voltaje de armadura, etc. 2 b) La caída de voltaje en la armadura (caída R I en la armadura) al pasar de vacío a plena carga. c) La velocidad e operación del motor propulsor puede disminuir con la carga. (Esto se refiere a la máquina de combustión interna y a los motores de inducción). Los dos devanados de campo (en derivación y en serie) de los generadores compuestos, se conectan de tal manera q sus campos magnéticos se refuerzan entre sí (son aditivos). Así pues, cuando aumenta la corriente de carga, disminuye la corriente que pasa por el devanado de campo en derivación y por lo tanto se reduce la intensidad del campo magnético. No obstante, si se hace pasar por el devanado decampo la corriente de carga que tenga el mismo incremento, entonces aumentará la intensidad del campo magnético. Si se tiene el número correcto de vueltas en el devanado serie, el incremento obtenido en la intensidad magnética compensará la reducción producida por el devanado en derivación. La intensidad del campo magnético permanecerá casi invariable y se tendrá un cambio muy pequeño en el voltaje de salida cuando la carga varía de vacío a plena carga . Si el campo en serie se conecta de tal forma que la corriente de armadura fluya en un sentido tal que su campo magnético se oponga al campo en derivación, se obtiene un campo diferencial compuesto. Este tipo de generador tiene una regulación elevada; pero es útil para aplicaciones tales como la soldadura o el alumbrado de arco, en donde una corriente de salida constante es más importante que un voltaje de salida constante. El objetivo de este experimento de laboratorio es demostrar estos puntos primordiales LAB. MAQUINAS ROTATORIAS DE CD.
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INSTRUMENTOS Y EQUIPOS: Módulo de fuente de energía (120/208V, 3ϕ, 120V c-d, 0-120V c-d)
EMS 8821
Módulo de medición de c-d (200V, 2.5A)
EMS 8412
Módulo de medición de c-a (2.5/2.5/2.5A)
EMS 8425
Módulo de motor/generador de c-d
EMS 8211
Módulo de motor/generador síncrono
EMS 8241
Módulo de resistencia
EMS 8311
Cables de conexión
EMS 8941
Banda
EMS 8942
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ADVERTENCIA: El interruptor en el circuito de excitación del motor síncrono debe estar cerrado (posición arriba) sólo cuando el motor esté girando.
PROCEDIMIENTOS: Advertencia: ¡En este Experimento de Laboratorio se manejan altos voltajes! ¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente debe desconectarse después de cada medición! 1. Se usará el motor síncrono para impulsar mecánicamente al generador de c-d, debido a su velocidad constante de funcionamiento. Conecte el circuito ilustrado en la Figura 29-1, utilizando los módulos EMS de fuente de alimentación, medición
de c-a y motor síncrono. 2. Las terminales 1,2 y 3 proporcionan la potencia trifásica fija para los tres devanados del estator. (La potencia trifásica se estudiará en Experimentos de Laboratorio posteriores.) Las terminales 8 y N de la fuente de alimentación suministran la potencia fija en c-d para el devanado del rotor. Ajuste la perilla de control del reóstato a la posición apropiada para una excitación normal. (Experimento de
laboratorio No. 23, Procedimiento 6). 3. a) Conecte el circuito de la Figura 29-2,
utilizando los
Módulos EMS de
motor/generador de c-d, medición de c-d y resistencia.
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b) Acople el motor síncrono y el motor de c-d mediante una banda. c) Haga girar la perilla del control del reóstato de campo del generador de c-d, en el sentido de las manecillas del reloj, hasta la posición correcta para obtener una resistencia mínima.
d) Cerciórese de que las escobillas estén en la posición neutra. e) Coloque los interruptores de resistencia en la posición de vacío (todos los interruptores abiertos.) 4. a) Coloque la fuente de alimentación. El motor síncrono debe comenzar a girar. b) Si el motor síncrono tiene el interruptor S ciérrelo para llegar a este paso. c) Observe si aumenta el voltaje EA _ 0.5 __ V c-d ___ d) Si no es así, desconecte la fuente de energía e intercambie dos de los tres cables de conexión del estator que van al motor síncrono. e) Mida el voltaje de armadura del circuito abierto. EA = 160 V c-d 5. Haga variar el reóstato de campo y observe el voltaje de la armadura EA ¿Varía? Sí Explique por qué. ____Por qué variamos el campo magnético con el reóstato_________ LAB. MAQUINAS ROTATORIAS DE CD.
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Eléctrica 6. Ajuste el reóstato de campo a un voltaje de salida EA de 120V c-d para condición de vacío (IA = 0 A). 7. a) Ajuste la resistencia de la carga las veces que requieran para obtener cada uno de los valores que aparecen en la tabla 29.1. b) Mida y anote el voltaje EA e IA correspondientes a cada valor indicado en la Tabla.
NOTA: Aunque el valor nominal de la corriente del generador es de 1ª c-d, se puede agregar hasta 1.5 A c-d (50% de sobrecarga sin dañarlo) c) Desconecte la fuente de alimentación. d) Calcule y anote la potencia de cada resistencia anotada en la tabla 29.1. Rt
IA
EA
POTENCIA
(ohms)
(amps)
(volts)
(watts)
120
∞
600
0.2
120
24
300
0.4
119
47.6
200
0.55
118
64.9
150
0.75
115
86.25
120
0.91
115
104.65
100
1.1
112
123.2
80
1.31
110
144.1
75
1.4
109
152.6
Tabla 29.1
8. a) Cambie solamente las conexiones del campo serie, haciéndolo de tal manera q la corriente pase por él en sentido opuesto. b) Complete el dibujo q aparece en la Figura 29.3, indicando los cambios que crea pertinente hacer en el circuito.
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c) Pídale al maestro que verifique el circuito y su dibujo. 9. a) Conecte la fuente de alimentación. b) Ajuste el reóstato de campo a un valor de EA de 120V c-d.
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c) Después de esto, no vuelva a tocar el reóstato. 10. a) Ajuste la resistencia de carga tantas veces cuantas se requieran para obtener cada valor indicado en la Tabla 29-2. b) Mida y anote EA e IA para cada valor de resistencia ubicado en la Tabla. c) Desconecte la fuente de alimentación. d) Calcule y anote la potencia correspondiente a cada resistencia de la Tabla 29-2.
Rt
IA
EA
POTENCIA
(ohms)
(amps)
(volts)
(watts)
120
∞
600
0.2
115
23
300
0.3
109
32.7
200
0.5
101
50.5
150
0.6
92
55.2
120
0.7
85
59.5
100
0.89
82
63.2
80
0.95
70
59.2
75
0.99
68
60.82
Tabla 29.2
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PRUEBA DE CONOCIMIENTOS: 1. Indique cual Procedimiento (7 ó 10) se refiere a: a) El generador diferencial compuesto: ____10____ b) El generador compuesto: ___7___ 2. Dibuje la curva de regulación de voltaje EA en función de IA en la gráfica de la Figura 29-4. Use los datos de la tabla 29-2.
140
130
120
110
100
90 0.2
0.4
0.55
0.75
0.91
1.1
1.31
1.4
3. ¿En qué rango de voltaje es casi constante la corriente de armadura en el generador diferencial compuesto? De_________ V c-d a _________ V c-d En la gráfica de la figura 29-5 trace la curva de regulación del voltaje EA en función de IA. Utilice los Datos de la Tabla 29-1.
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Eléctrica 140
130
120
110
100
90 0.2
0.3
0.5
0.6
0.7
0.89
0.95
0.99
5. Calcule la regulación de voltaje al pasar de la condición de vacio a plena carga (1.0A c-d). _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ Regulación: _________________________ %
6. Compare la regulación de voltaje del generador compuesto con la del generador en derivación autoexcitado y con excitación independiente. _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 7. Explique brevemente por qué el voltaje aumenta cuando se incrementa la carga del generador compuesto. ¿Es conveniente esta característica? _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
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