LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS- III
UNAC
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA
LABORATORIO MAQUINAS ELECTRICAS -III TEMA:
“MEDICION DE LOS PARAMETROS DE UN GENERADOR SINCRONO”
Docente: Ing. Llacza Robles Hugo Florencio Curso: Laboratorio Maquinas Electricas-III Integrante: Escobedo Peralta Francir Heber
092556A
Torres Flores Yhared Maximo
092526E
2013
LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS- III
MODELAMIENTO DEL GENERADOR SINCRONO I.- OBJETIVOS
Determinar la impedancia síncrona del generador. Analizar la curva de Magnetización. Modelar el generador síncrono en la operación de estado estable.
II.- FUNDAMENTO TEÓRICO a) GENERADOR SÍNCRONO ESTRUCTURA
Devanado trifásico (en el estator) Llamado inductivo o armadura.
Devanado de campo(en el rotor) Llamado devanado de campo o de excitación.
GENERADOR SINCRONO
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∅
ZLOAD
E A
EC
EB
N= Velocidad del rotor
( )
( )
Para obtener 60 Hz la maquina debe girar a una velocidad determinada (velocidad síncrona). ()
()
¿Por qué se denomina maquina síncrona? Se denomina maquina síncrona porque el rotor gira a la misma velocidad que la velocidad síncrona. N=NS
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b) TIPOS DE GENERADORES SINCRONOS i)
Generador de polos salientes:
De baja velocidad. Accionado por turbinas hidráulicas.
L
D
L<
ii)
Generador de polos lisos (Rotor cilíndrico o Turbo arrancadores): De alta velocidad. Accionado por turbinas a gas o vapor.
L
D
D<
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c) CIRCUITO EQUIVALENTE DEL GENERADOR SINCRONO
I A jXd Ei
E A
R A V
jXs
Xd= Reactancia de dispersión. I A= Corriente por la armadura. ∅ A=Flujo de reactancia de la armadura. E A=Tensión de reacción de la armadura. R A=Resistencia del devanado de armadura. XS=Reactancia síncrona. NOTA: R A<
CIRCUITO EQUIVALENTE DEL GENERADOR SINCRONO
I A jXs Ei
R A V
DESPRECIANDO EL VALOR DE R A
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d) CIRCUITO EQUIVALENTE APROXIMADO
I A jXs Eaf
V
La tensión inducida internamente (E). ∅ Como la velocidad es prácticamente constante. ∅
e) CARACTERISTICAS DE MAGNETIZACION O DE VACIO EN∅ Zona Saturada Codo de Saturación Punto de o eración
Zona Lineal
IEXC
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III.- DESARROLLO: Para determinar la impedancia del generador se desarrollan dos ensayos:
Ensayo de vacío. Ensayo de cortocircuito. Tomar dato de placa característica del generador.
I.- ENSAYO DE VACIO:
U1 EAF
-
V1 A
W1
+ IEXC
Conectar el circuito de campo y del estator. Acoplar el motor primo al generador. Manteniendo la velocidad constante incrementando la corriente de excitación (Iexc.)tomar dato de las tensiones inducidas. IT (mA)
VT
0
9,04
25
127,6
40
191,6
55
250
70
308
92
356
107
368
120
380
140
392,6
160
404
175
411
195
419
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CURVA DE MAGNETIZACION 450 400 350 ) V 300 ( F A E
250 200 150 100 50 0 0
50
100
150
200
250
I (mA)
II.- ENSAYO DE CORTOCRCUITO:
F2
F1 -
U1 A V1
A +
A
W1 A
IEXC
Conecte el circuito de campo y del estator. Acoplar el motor primo al generador. Manteniendo la velocidad constante incrementando la corriente de excitación anotar los valores de corriente de cortocircuito, hasta obtener la corriente nominal.
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IF
ICC
20
140
45
220
70
340
95
430
115
520
130
580
145
650
165
730
170
760
180
800
195
860
IF VS ICC 1000 900 800 700 ) 600 A m 500 ( C C I
400 300 200 100 0 0
50
100
150 IF (mA)
Además tenemos que:
() ()
200
250
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IF
ICC
EAF
Z
20
140
102,08
421,47
45
220
215,55
566,34
70
340
308
523,63
95
430
367,6
494,15
115
520
395,51
439,65
130
580
411,67
410,28
145
650
406,62
361,60
165
730
416,62
329,89
170
760
417,26
317,36
180
800
418,74
302,56
195
860
419
281,62
IF VS ZS 600.00
500.00
400.00 ) M H O300.00 ( S Z
200.00
100.00
0.00 0
50
100
150 IF (mA)
RESISTENCIA DE ARMADURA:
200
250
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Ef-Icc-Zs 1000 900 800 ) m h o ( s Z ) A m ( c c I ) V ( F A E
700 600 500 400 300 200 100 0 0
50
100
150
200
250
If (mA)
III.- DATOS DE PLACA DEL GENERADOR: POTENCIA NOMINAL:
0.75KW
TENSION NOMINAL:
CORRIENTE NOMINAL:
0.8/ 1.2 A
VELOCIDAD NOMINAL:
1500 RPM
FRECUENCIA NOMINAL:
50Hz
220V/ 380V
En qué zona de la tensión inducida se encuentra la tensión nominal? El punto de operación del generador síncrono se da en la zona lineal justo antes del codo de saturación.
¿A que se denomina razón de cortocircuito RCC? Se denomina razón de cortocircuito a la relación de la corriente de campo I exc0 necesaria para generar el voltaje nominal del circuito abierto de la armadura a la corriente de campo I excN necesaria para producir la corriente nominal en un circuito sostenido.
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IV.- CONCLUSIONES: Para poder describir el comportamiento de un generador síncrono tenemos que determinar tres parámetros: 1. La relación entre el flujo y la corriente de campo 2. La reactancia síncrona 3. La resistencia del inducido Por lo que se deben hacer las pruebas de vacío y de cortocircuito siempre que deseemos modelar el comportamiento del generador síncrono. Se recomienda trabajar con la reactancia síncrona antes de que este saturada para evitar errores en los cálculos y en el comportamiento del generador síncrono.
