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UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER 1 SEMESTRE DE 2014 LABORATORIO DE MAQUINAS ELÉCTRICAS 2

GRUPO E112

LABORATORIO No 1: PERDIDAS DE LA MAQUINA SÍNCRONA

FECHA DE REALIZACIÓN: LUNES 31 DE MARZO FECHA DE ENTREGA: LUNES 7 DE ABRIL

PROFESOR: JUAN MANUEL MURCIA PACHECO

JAIRO ANDRÉS ZANGUÑA RUIZ 1098718267 INTEGRANTES:

JAIRO ENRIQUE BEJARANO

1098641285

JAIRO ANDRÉS JULIO GÓMEZ

1096195438

JUAN FELIPE MONTES MEDINA

1098748865

PERDIDAS DE LA MAQUINA S NCRONA Perdidas por Fricción más Ventilación de la Maquina Síncrona. Las pérdidas por fricción y ventilación son ocasionadas por el funcionamiento natural de la maquina síncrona, estas deben calcularse con la maquina acoplada al generador. Las pérdidas son ocasionadas por los rodamientos que sostienen centrado el rotor de la máquina y por la resistencia que produce el corte del aire que se hace circular por la máquina para su refrigeración. Para calcular la potencia que se pierde al producirse estas perdidas se debe seguir los siguientes pasos: 1. Realizar la conexión de la maquina síncrona 2. Conectar un voltímetro en paralelo de la máquina síncrona 3. Conectar un amperímetro en serie con la maquina síncrona 4. Medir las revoluciones de la maquina llevándolas al valor nominal. 5. Leer la corriente y el voltaje de la maquina obteniendo las perdidas por friccion y ventilación.

Perdidas en el núcleo por Histéresis mas Foucault Las pérdidas por histéresis y Foucault son ocasionadas en el núcleo de la maquina por la oposición al flujo del campo magnético y por la oposición al flujo de la corriente. Las perdidas de este tipo se pueden calcular con la siguiente formula:            realizando el siguiente procedimiento con la maquina en funcionamiento: 1. Llevar la maquina a revoluciones nominales. 2. Conectar el campo magnético del generador. 3. Realizar conexión estrella en las borneras de principios de bobina del generador. 4. Colocar un voltímetro en un par de borneras de los finales de bobina del generador. 5. Excitar el campo magnético del generador y llevar a tensión nominal de trabajo 380 v.

Perdidas Adicionales de la Maquina Síncrona. Las perdidas adicionales son producidas por la corriente de corto circuito del generador llevadas a corriente nominal en corto circuito del generador son producidas por el vencimiento de la inercia del generador en su mayoría y en menor parte por el funcionamiento normal de la maquina calentamientos producidos por el paso de la corriente por los conductores del generador. Se pueden calcular con la siguiente ecuación:              realizando el siguiente procedimiento con la maquina en funcionamiento. 1. Conectar el campo magnético del generador. 2. Realizar conexión estrella en las borneras de principio de bobina del generador. 3. Conectar el positivo de un amperímetro a una de las borneras de final de bobina del generador. 4. Conectar el negativo de un amperímetro en corto circuito con las borneras de final de bobina del generador 5. Conectar un cable a los 2 finales de bobina del generador que no tiene el amperímetro en serie. 6. Energizar el campo magnético del generador y llevar a corriente nominal de corto circuito del generador.

Perdidas por Efecto Joule Las perdidas por efecto joule de la maquina son causadas por el cobre del inducido debido al flujo variable de corriente que atraviesa los conductores del generador. Se pueden calcular de acuerdo a  la siguiente ecuación:        realizando los siguientes pasos con la maquina en funcionamiento: 1. Medir la corriente de línea en la conexión estrella a tensión nominal. 2. Apagar la maquina y colocar un ohmímetro en una bobina del generador. 3. Medir la resistencia en la bornera del generador.

Bibliografía:

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Maquinas eléctricas. Sthephen J Chapman Manual de laboratorio de máquinas eléctricas, Díaz N Luis Alfonso.

Objetivo Calcular las pérdidas generadas en las maquinas síncronas. General Objetivos Identificar las diferentes perdidas que se producen en la maquina síncrona. Específicos Calcular cada una de las pérdidas de la maquina síncrona. Conocer la potencia de salida de la maquina síncrona.   

DESARROLLO DEL LABORATORIO: 1. Perdidas por Fricción más Ventilación de la Maquina Síncrona.

Se conecta el motor de la maquina síncrona como se muestra en la figura se energiza en L+ y L- a tensión reducida hasta llegar a 220v. Luego se miden las revoluciones del motor y se mueven los taps tanto del grupo t, s, q, como los del grupo L, R hasta alcanzar 3600 rpm. Al llegar a las revoluciones nominales se toma las lecturas de A1 y V1 y se calcula las perdidas por fricción y ventilación con la siguiente ecuación          para el valor  se toma 180w.

2. Perdidas en el núcleo por Histéresis más Foucault.

Teniendo el motor energizado se procede a conectar el generador realizando una conexión estrella entre los terminales U1, V1, W1 y se conecta un voltímetro V2 en los terminales U2, V2. Se energiza por L+ y L- y se procede a aumentar tensión hasta que alcance 380v que es la tensión producida por el generador en conexión estrella. Cuando se alcancen los 380v se toman las lecturas de V1 y A1 y se procede a calcular las perdidas por histéresis más Foucault con la siguiente ecuación.           

3. Perdidas Adicionales de la Maquina Síncrona.

Con la maquina en funcionamiento se desenergiza L+ y L- se desconecta el voltímetro V2 y se procede a realizar la conexión para generador mostrada. Cuando este hecho el montaje energizar L+ y L- hasta alcanzar la corriente nominal de corto circuito. Cuando se obtenga la corriente nominal en corto circuito tomas las lecturas de V1 y A1 para calcular las perdidas adicionales de la maquina utilizando la siguiente formula            y desenergizar toda la conexión realizada.

4. Perdidas por Efecto Joule.

Se desconecta la máquina y se procede a medir la resistencia entre V1 y V2 del generador con un ohmímetro. Para la corriente se toma la de placa para una conexión estrella. Para calcular la perdida  por efecto joule se utiliza la siguiente ecuación     

5. Perdida por excitación. Para determinar las perdidas por excitación se mide la resistencia en la bobina de excitación del generador y se toma la corriente de placa del motor. Para calcular la perdida por excitación se utiliza la siguiente ecuacion       

INSTRUMENTOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS 1. Perdidas por Fricción más Ventilación de la Maquina Síncrona. Instrumentos para la práctica: 1 voltímetro 1 amperímetro 1 maquina síncrona motor - generador 20 cables tipo festo 1 medidor de rpm 1 fuente de corriente continua.                                                  

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2. Perdidas en el núcleo por Histéresis más Foucault. Instrumentos de la practica: 2 voltimetro 1 amperimetro 23 cables tipo festo 1 maquina síncrona motor  – generador 2 fuentes variables de corriente continua.   ;                                                                   

    3. Perdidas Adicionales de la Maquina Síncrona. Instrumentos de la practica: 1 voltimetro 2 amperimetro 23 cables tipo festo 1 maquina síncrona motor  – generador 2 fuentes variables de corriente continua.   ;                                                                      

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4. Perdidas por Efecto Joule. Instrumentos de la practica: 1 ohmetro 2 cables                 

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5. Perdida por excitación. Instrumentos de la practica: 1 ohmetro 2 cables               

     6. Potencia de entrada de la maquina síncrona.                              

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