UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA , ELECTRÓNICA Y DE TELECOMUNICACIONES Perfecta Combinación entre Energía e Intelecto
INFORME #3: PRUEBA DE VACÍO Y CORTO CIRCUITO MÁQUINA SÍNCRONA Nailea Catherine Castellanos Oliveros 2081906, Jonathan Alexander Pérez Munevar 2110931, Wilson Enrique Tabares Porras 2101961 Profesor: Juan Manuel Murcia Pacheco Junio 04 de 2015 Resumen – A continuación se describe el proceso experimental para realizar las pruebas en vacío y corto circuito, trabajando la máquina a velocidad nominal; y obteniendo diversos valores de tensiones y corrientes para mirar el comportamiento de la máquina síncrona en estos dos modos de operación.
I.
INTRODUCCIÓN
En el estudio de las máquinas síncronas se realizan dos pruebas características que todo usuario y fabricante realizan, cada cierto período de tiempo. Esto con el fin de revelar el estado actual de la máquina, estas son conocidas como prueba de vacío y prueba de cortocircuito. En la prueba de vacío el objetivo es realizar la curva característica de la tensión de salida en función de la corriente de excitación a velocidad constante. En la prueba de cortocircuito el objetivo es realizar la curva característica de la corriente de armadura o de inducido en función de la corriente de excitación a velocidad constante. A continuación se mostrara algo de teoría y el análisis del procedimiento realizado en la práctica.
II.
OBJETIVOS
Entender la importancia importanci a de las pruebas de vacío y cortocircuito. Realizar la prueba de vacío a velocidad nominal en la máquina síncrona disponible en el momento. Realizar la prueba de cortocircuito a velocidad nominal en la máquina síncrona disponible en el momento. Calcular la impedancia y sus parámetros por separados (resistencia y reactancia) en el rotor del generador síncrono donde se realiza la prueba.
III.
MARCO TEÓRICO
PRUEBA DE CIRCUITO ABIERTO:
La característica de vacío de la máquina, es la relación de la tensión en sus bornes, con la corriente de excitación que se hace circular en la bobina del rotor manteniendo la velocidad angular del mismo constante y sin que circule corriente por las bobinas del estator.
Figur a 1 1: : Característica vacío de un generador síncrono. PRUEBA DE CORTO CIRCUITO:
La característica de cortocircuito es la relación entre la corriente estatórica y la corriente de excitación con los bornes cortocircuitados. Este ensay se realiza cortocircuitando los bornes del generador a través de amperímetros, y manteniendo la velocidad constante, se varía la corriente de excitación y se efectúan las lecturas de la corriente estatórica.
Figur a 2 2: : Característica corto de un generador síncrono.
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0,9 1 1,15 1,2
PARÁMETROS:
186,6 204,6 220,2 224,8
1800 1800 1800 1800
Tabla 1: Datos prueba de vacío.
Ig
V vs Iexc 300
√
250 200
CARACTERÍSTICA DE VACÍO Y CORTO CIRCUITO CÁLCULO DE LA IMPEDANCIA SÍNCRONA:
150 100 50 0 -0,5
-50
0
0,5
1
1 ,5
Gr áfi c o 1: Curva Tensión en función de la Corriente de excitación.
Iexc 0 0,05 0,1 0,2 0,32 0,45
Característica de vacío y corto de un Característica Figura 3: generador síncrono.
IV.
ANÁLISIS
PRUEBA DE VACÍO MÁQUINA SÍNCRONA Iexc 0 0 0,05 0,2 0,25 0,35 0,475 0,575 0,75
V 0,7 0,5 18,3 44 66,8 89 115,8 138,2 176
n 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800
Iarm 0 0,3 0,6 1,2 2 2,7
n 1800 1800 1800 1800 1800 1800
Tabla 2: Datos Datos prueba de corto circuito. 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 -0,5
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Gr áfi c o 2: Curva Corriente de excitación en función de la Corriente de Armadura.
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V.
Al variar la corriente de campo en los dos casos, siempre se debe verificar que la velocidad siga siendo constante para garantizar unos resultados confiables y con la menor incertidumbre posible. Verificar las escalas de los instrumentos de medición a la hora de registrar los datos.
VI.
OBSERVACIONES
CONCLUSIONES
Al realizar la prueba de vacío podemos hallar el comportamiento comportamie nto de la tensión inducida del generador síncrono que se logra haciendo variar la corriente de excitación del sistema. La impedancia síncrona de la máquina que se obtiene del cociente de la tensión y la corriente de corto circuito. De la curva de vacío observamos que en la primera parte hay una relación lineal entre la corriente de excitación y la tensión, seguido de un codo de saturación y por último una zona saturada en la cual al incrementar la corriente de excitación, se logran pequeños incrementos en la tensión. De la curva de corto circuito observamos una relación prácticamente lineal entre ambas corrientes; esto se debe a que el circuito no se satura.
VII.
BIBLIOGRAFÍA
Jesús Fraile Mora, Máquinas Eléctricas. Quinta Edición. Editorial Mc Graw Hill, año 2003. Stephen J Chapman, Máquinas Eléctricas, Tercera Edición, Editorial Mc Graw Hill, año 2000. FitzGerald A., Máquinas Eléctricas. Editorial Mc Graw Hill. Año 2004. Bhang S. Guru, Huseyin R. Hiziroglu, Maquinas electricas y transformadores Tercera Edición, Editorial Alfaomega. Año 2004.
http://sistemamid.com/panel/uploads/biblioteca/201 4-07-04_01-22-23106147.pdf
