Determinacion de Los Parametros Del Circuito Maquina Sincrona

´ ´ CTRICAS I I LABORATORIO DE MAQUINAS ELE

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Ciclo II ´ ´ DETERMINACION DE LOS PARAMETR AME TROS OS DEL CIRCUI CIRCUITO TO ´ EQUIVALENTE DE LA MAQUINA S´ INCRONA

Pr´ act ac tica 2

Objetivo Determinar los par´ametros ametros del circuito equivalente de la m´aqui aq uina na s´ıncro ın crona na  x s , xdϕ , x1 y R1 . Adem´ as as calcular calcular su regulaci´ regulaci´ on. on.

Pre-informe

1. Realizar Realizar el circuito equivalen equivalente te de la m´ aquina aqui na s´ıncrona ınc rona.. 2. Diagrama Diagrama fasorial fasorial del generador generador s´ıncrono ıncrono desprecian despreciando do la resistencia resistencia del estator estator para factor de potencia en atraso, en adelanto y unitario. 3. Demostrar Demostrar que la potencia de salida monof´ monof´ asica asica de la m´ aquina aquina s´ıncrona es igual a: P sal sal  =

E f  f  ∗ V   sin(δ ) xs

4. Muestre Muestre sobre un mismo sistema de ejes coordenados: coordenados: Caracter´ Cara cter´ıstica ıst ica en vac´ vac´ıo de la m´ aquina aqui na s´ıncrona ınc rona.. La caracter´ ca racter´ıstica ıstica en cortoc co rtocircuit ircuito. o. Caracter´ Caracter´ıstica del factor de potencia cero. Tri´ angulo angulo de Potier. 5. Explique Explique detalladamen detalladamente te como se realizan realizan cada una de las gr´ aficas aficas anteriores.

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6. Trabajando con el numeral 4 explique la forma de obtener el valor de xs   (saturado y no saturado). 7. ¿Cu´ al es la manera de calcular la reactancia de dispersi´ on, tambi´en conocida como reactancia de Potier? 8. Explique mediante un gr´ afico que es el factor de saturaci´on

K.

9. Explique mediante un gr´ afico que es la relaci´ on de cortocircuito  “SCR”. 10. ¿La reactancia de dispersi´ on estar´ a influenciada por la de saturaci´ on? Explique. 11. ¿Cu´ al es el valor de la reactancia de magnetizaci´on en condiciones de no saturaci´on, es decir, on de xs(ag) y x1 ? xdϕ  en funci´ 12. Valor de la reactancia de magnetizaci´ on xdϕ  en condiciones de saturaci´on. 13. Valor de la reactancia s´ıncrona para saturaci´ on en funci´on de xdϕ y x1

Procedimiento 1. Medida de la resistencia por fase del estator Se realiza por el m´ etodo del volt´ımetro amper´ımetro. Con un valor bajo de corriente (10 % de la corriente nominal) y as´ı mismo un valor bajo de voltaje aplicado entre las fases (x % de la tensi´ on nominal), las medidas deben ser tomadas entre cada par de terminales, el promedio de las tres es Rt  y por tanto la resistencia  R 1  se determina como la mitad del valor de  R t .

Ensayo en vacio Conecte el circuito de la Figura ??. En el modulo 5 del laboratorio de m´ aquinas el´ectricas.

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Figura 1:  Conexi´on de circuito en la m´aquina s´ıncrona Con el interruptor S 1   cerrado y S 2   abierto arranque el primo-motor y ll´evelo hasta la velocidad nominal del alternador. Fije el re´ostato de campo del alternador al m´ aximo. Manteniendo constante la velocidad, cierre el interruptor S 2 , var´ıe la corriente de excitaci´ on del alternador de 0 % a 150 % (en pasos de 15 %) de su valor nominal y tome lecturas de

A  y V.

Ensayo en cortocircuito Con el circuito usado para el ensayo en vac´ıo coloque los interruptores S 1 y S 2  abiertos.

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Cortocircuite las fases A, B y  C por medio de tres amper´ımetros iguales, como se observa en la Figura

??.

Figura 2:  Conexi´on de cortocircuito Con el interruptor S 1   cerrado y S 2   abierto arranque el primo-motor y ll´evelo hasta la velocidad nominal del generador. Fije el re´ostato del alternador al m´ aximo. Manteniendo constante la velocidad, cierre el interruptor S 2 , var´ıe la corriente de excitaci´ on del alternador de 0 % a 150 % (en pasos de 15 %) de su valor nominal y tome lecturas de

A1

y

A2.

Caracter´ısticas del factor de potencia cero Con el circuito usado para el ensayo en vac´ıo coloque los interruptores S 1 y S 2  abiertos. Monte el grupo motor (3). Ponga a funcionar el motor de rotor devanado en vac´ıo (circuito altamente inductivo). Trate de obtener a corriente velocidad nominal el punto de corriente y tensi´ on de excitaci´ on. Tome lecturas de A1  y

V.

Este ser´a el primer punto de la curva de factor de

potencia cero.

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El segundo punto de la curva de caracter´ıstica se determina a partir de la prueba de cortocircuito para voltaje de salida cero y corriente nominal de fase, determinamos el valor de la corriente de excitaci´ on. Con estos dos puntos y conociendo que est´a curva es paralela a la curva de vac´ıo se puede trazar la caracter´ıstica del factor de potencia cero.

INFORME 1. Realizar los gr´ aficos en por unidad de las siguientes caracter´ısticas de la m´ aquina s´ıncrona Caracter´ıstica de circuito abierto. L´ınea del entre-hierro. Caracter´ıstica de cortocircuito. Caracter´ıstica del factor de potencia cero. Trazar el tri´ angulo de Potier. 2. Calcular xs  no saturado y saturado 3. Calcular xdϕ  no saturado y saturado 4. Calcule la ca´ıda de tensi´ on en la reactancia de Potier. 5. Calcule la reactancia de dispersi´ on. 6. Calcule el factor de saturaci´ on

K  para

la m´ aquina s´ıncrona.

7. Calcule la relaci´ on de cortocircuito. 8. Usando el valor de la reactancia s´ıncrona calculada anteriormente para una carga nominal con un factor de potencia de 0.8, calcular la regulaci´ on de tensi´on de la m´ aquina.

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