DEPART DEPARTAMENTO AMENTO DE D E ELÉCTRICA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ELECTRÓNI CA
MÁQUINAS ELÉCTRICAS PRÁCTICA N° 7 Generador Generador DC
NOMBRE:
NAVEDA DARIO
DOCENTE:
ING. MARIO ECHEVERRÍA NRC:
2675
SANGOLQU ! ECUADOR
10/08/2016
TABLA DE CONTENIDO RESUMEN
3
TEMA
4
1. OBJETIVOS
4
2. EQUIPO
4
3. MARCO TEÓRICO
5
4. SIMBOLOGÍA
6
5. PROCEDIMIENTO:
7
7. BIBLIOGRAÍA
!
". DATOS DE LA PR#CTICA
"
1$. CUESTIONARIO
1$
11. CONCLUSIONES % RECOMENDACIONES
11
Resumen
El día 4 de agosto del 2016 se llevó a cabo la práctica N° 8 de la asignatura de máquinas elctricas denominada !enerador "#$ %os ob&etivos de esta práctica 'ueron identi(car los elementos del generador "# ) su 'uncionamiento$ *demás de medir las características de volta&e ascendente ) descendente en un circuito abierto del generador "# en la con(guración en e+citación independiente$ ,ara ello el ingeniero nos indicó el circuito que debíamos armar- una ve. montado el circuito procedió a veri(car su cone+ión$ Palabras
cone+ión$
claves:
!enerador
"#-
volta&e- e+citación independiente-
PR#CTICA N& 7 T'(): Generador DC 1. O*+',-/0: Analizar la gráfica con los datos obtenidos durante la práctica. Identificar los eleentos de un generador DC ! las principales caracter"sticas de funcionaiento. #edir las caracter"sticas de $olta%e ascendente ! descendente en un circuito abierto del generador DC en la configuraci&n en e'citaci&n independiente.
2. E-/: (uente de poder T()*+, (uente de poder -)*+ /olt"etro anal&gico *+0 DC Generador DC #/)*+0 Generador DC DE#)1, 2e&stato 23)** 2e&stato 4unt T)5006110 Tac&etro el7ctrico #/)*00 Tac&etro 8nit #D)10
3. M)/ ,'-/: GENERADOR DC Es una á9uina el7ctrica rotati$a 9ue transfora energ"a ecánica en energ"a el7ctrica. Lo consigue gracias a la interacci&n de los dos eleentos principales 9ue lo coponen: la parte &$il llaada rotor; ! la parte estática 9ue se denoina estátor.
Detalle de un generador el7ctrico
Cuando un generador el7ctrico está en funcionaiento; una de las dos partes genera un flu%o agn7tico
para 9ue el otro lo transfore en electricidad .
u estructura es la siguiente:
E0,),/: -arte fi%a e'terior de la á9uina. El estator está forado por una carcasa etálica 9ue sir$e de soporte. En su interior encontraos el n=cleo del inducido; con fora de corona ! ranuras longitudinales; donde se alo%an l os conductores del enrollaiento inducido.
R/,/: -arte &$il 9ue gira dentro del estator El rotor contiene el sistea inductor ! los anillos de rozaiento; ediante los cuales se alienta el sistea inductor. En funci&n de la $elocidad de la á9uina 4a! dos foras constructi$as. Rotor de polos salidos o rueda polar: 8tilizado para turbinas 4idráulicas o otores t7ricos; para sisteas de ba%a $elocidad. Rotor de polos lisos: 8tilizado para turbinas de $apor ! gas; estos grupos son llaados turboalternadores. -ueden girar a ,000; *500 o *000 r.p.. en funci&n de los polos 9ue tenga.
-artes Generador
La e'citatriz es la á9uina encargada de suinistrar la corriente de e'citaci&n a las bobinas del estator; parte donde se genera el capo agn7tico. eg=n la fora de producir el flu%o agn7tico inductor podeos 4ablar de:
#odelizaci&n del funcionaiento de un generador
GENERADOR DE ECITACIÓN INDEPENDIENTE 8n generador de cc con e'citaci&n independiente es a9uel cu!a corriente de capo es suinistrada por una fuente e'terna separada de $olta%e dc. 8n generador de cc con e'citaci&n independiente re9uiere una fuente de cc e'terna independiente para el de$anado del capo; por lo 9ue se usa principalente en? pruebas de laboratorios; con%untos con regulaci&n especial. La fuente e'terna puede ser otro generador de cc; un rectificador controlado o no; o una bater"a.
Circuito e9ui$alente de un generador de cc con e'citaci&n independiente En la figura aparece la representaci&n del circuito e9ui$alente en condiciones de estado estable de un generador de cc con e'citaci&n independiente. Las condiciones de estado estable suponen 9ue no 4a! ning=n cabio apreciable en las corrientes de la aradura o en su $elocidad para una carga deterinada. Es decir; no 4a! cabio en la energ"a ecánica o en la agn7tica del sistea. En el circuito e9ui$alente; Ea es la fe inducida en el de$anado de la aradura; 2a es la resistencia efecti$a del de$anado de la aradura; la cual tabi7n puede incluir la resistencia de cada escobilla; Ia es la corriente en la aradura; /t es el $olta%e de salida en las terinales; IL es la corriente de carga; If es la corriente en el de$anado del capo; 2f' es una resistencia e'terna agregada en serie con el de$anado del capo para controlar la corriente en el capo; Nf es el n=ero de $ueltas por polo para el de$anado del capo ! /f es el $olta%e de una fuente e'terna.
4. S-(*/8/9) "bolo
Designaci&n (uente DC fi%a
Aper"etro /olt"etro 2e&stato
5. P/';-(-'<,/: 5.1 Anote las caracter"sticas de la a9uina DC 9ue se encuentran en las placas de datos. 5.2 5.3 5.4 5.5
Estos $alores no deben ser e'cedidos en ning=n oento durante los e%ercicios de laboratorio. Energice el circuito de e'citaci&n del otor de inducci&n. Cuando el otor de inducci&n tenga la $elocidad noinal de *@00 2-#; increento el flu%o agn7tico del generador en pasos de *00A 4asta *.*A en fora ascendente ! luego en fora descendente; toar datos de / * el If del generador. Dibu%e las gráficas de las caracter"sticas si n carga /* f . 2ealizar las cone'iones seg=n el circuito especificado en la figura *.
-9) 1: C--,/ ) ,-8-=)
6. B-*8-/9)>) *. Teor"a ! análisis de las á9uinas el7ctricas; A.E. (itzgerald. +. #a9uinas El7ctricas ! Transforadores; Ir$ing L. oso; -3D ,. #a9uinas El7ctricas Estifan C4apan *FH. 1. #a9uinas El7ctricas #.-. osteno; L# 2iotrousi
7. T)*8)-< ;' ;),/0 E) ?V@
I> ?A@
*0 +0 ,0 10 50 H0 0 @0 F0 *00 **0
0;15 0;F *;1 *;@ +;,5 +;F ,;5 1;+ 5;* H;5 @;5
Tabla *. Datos del Generador DC sin carga.
T ?N(@
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, ,;5
1@0 500
Tabla +. Datos del generador DC con carga.
!. C'0,-/<)-/ !.1 C)88) 8) /,'<-) ) 8'<) )9) '8-' 0 )8/ *)+/. La potencia a plena carga tiene un $alor de [email protected] J. Este $alor depende de la corriente 9ue flu!e por el circuito por ende se obser$a 9ue nos da un $alor ba%o debido a los ba%os $alores de la corriente. Esta potencia da las caracter"sticas de la á9uina; es la potencia noinal; 9ue se define coo la 9ue puede suinistrar sin 9ue la teperatura llegue a los l"ites aditidos por los ateriales aislantes epleados. Entonces si la á9uina traba%a en esta potencia se dice 9ue está a plena carga.
Pout =
T ∗W ∗π 30
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T/' N(F
P/,'<-) 0)8-;)
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11@;H+
Tabla ,: Cálculo de la potencia a plena carga
!.2 C)88) '8 '<;-(-'<,/ ,/,)8 ;'8 0-0,'(). P out η ( )= ∗100 P¿ -otencia in J +*0 +0 ,*5 ,H0 1+0 1@0 500
-otencia salida J *50;@0 ++H;+0 +H+;1, ,*@;HH ,,;@5 ,F+;51 11@;H+
Eficienci a + @1 @, @F @F @+ F0
Tabla 1: 2endiiento del istea
!.3 R')8-=) 8) 9>-) ;'8 /8,)+' 9'<');/ 0 /-'<,' ;' )(/ H 8) 9>-) ;'8 /8,)+' 9'<');/ 0 /-'<,' ;' )9). Gráfica Ea f
Ea=F(if)
!rá(ca Ea / 'c
Ea=f(Ic)
!.4 R')8-=) '8 )<8-0-0 ;' 8/0 9>-/0 )<,'-/'0. P)) 8) 9>-) E) >I> F El $olta%e de la aradura es proporcional a la intensidad de corriente de e'citaci&n. Esto se debe a 9ue el flu%o de e'citaci&n depende de la corriente ! a su $ez; influ!e en la tensi&n generada.
P)) 8) 9>-) E) >IF •
La tensi&n en la aradura tiende a disinuir u! poco al auentar la corriente 9ue flu!e por el circuito de carga. -or lo 9ue tabi7n a a!or carga la corriente será "nia ! la tensi&n se antendr"a.
!.5 QK '0 < /8',/ ;' ;'89)0 H (/ ><-/<) '< '8 9'<');/ DC El colector de delgas es el encargado de recolectar el $olta%e generado ! a tra$7s de las escobillas perite e'traer dic4a tensi&n? está constituido por un n=ero deterinado de láinas de cobre llaadas delgas; las cuales 9uedan aisladas entre s" ediante láinas. obre estas delgas frotan las escobillas 9ue 4acen la funci&n de e'treos libres del bobinado; ! a su $ez $an conutando los distintos circuitos del bobinado.
Al iso tiepo el colector perite rectificar las tensiones alternas 9ue se generan en los conductores del inducido de tal fora 9ue gracias a la presencia del iso se obtiene una tensi&n continua.
!.6 C)88) '8 ;'08-=)(-'<,/ n
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Tabla 5: deslizaiento
". C/<80-/<'0 H '/('<;)-/<'0 8n generador DC sir$e para transforar energ"a ecánica en energ"a el7ctrica. 8na $ez 9ue If auentaos; el generador DC lleg& a los **0/; para la segunda parte el $alor de Ea no $ari&. e analiz& la gráfica 9ue pidi& durante el infore gracias a los datos obtenidos. Con lo cual se pudo describir lo 9ue nos ped"a en el cuestionario. e pudo obser$ar e identificar las partes de las 9ue consta el generador DC cu!as partes principales son dos; el estator para dar soporte ecánico ! el rotor. #anipular con cuidado los e9uipos ! esperar a ponerlos en arc4a una $ez 9ue el ingeniero apruebe las cone'iones.
