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MANUAL DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO I DE MAQUINAS ELECTRICAS
BARRANCABERMEJA AGOSTO 2012 GERMAN AUGUSTO MACIAS DOCENTE DE LA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIAS UNIDADES TECNOLOGICAS DE SANTANDER
Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías
Laboratorio de Maquinas Maquinas Eléctricas
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Laboratorio No 1…………………………………………………………..
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INTRODUCCION
El laboratorio de Máquinas eléctricas se encuentra dotado con equipos de alta tecnología entre los cuales se encuentra encu entra un banco de trabajo conformado con diferentes equipos como: fuentes de voltaje, fijas y variables, tanto en corriente directa como corriente alterna, equipos de medición para las variables tensión, corriente, potencia y frecuencia; además cada cuenta con un segmento de cargas inductivas, resistivas y capacitivas, y una combinación de máquinas rotativas entre las cuales se encuentran motores, motores generadores y motores DC. Por medio de este laboratorio se , dará a conocer al alumno los principios de funcionamiento de las principales máquinas eléctricas existentes en la actualidad, sin profundizar exhaustivamente en características constructivas y de diseño, que les permitirá tener sólidos conocimientos de cómo funcionan y cuales cuales son los principios básicos de las maquinas eléctricas, en nuestro caso de los transformadores y motores eléctricos de corriente continúa . Este laboratorio tiene como objetivo acercar a los alumnos a las experiencias que mas tarde les serán útiles en su vida profesional. Se estudiarán tres tipos de máquinas: Primer corte : Transformadores Monofasicos, Segundo Corte : Transformadores Trifásicos , Tercer corte:
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2.SEGURIDAD ELÉCTRICA EN LABORATORIOS A. MEDIDAS ESPECIFICAS DE SEGURIDAD ELÉCTRICA EN LOS LABORATORIOS DE El paso de corriente por el cuerpo humano puede producir efectos diversos, que van desde un pequeño cosquilleo, al accidente mortal por paro cardiaco, asfixia o grandes quemaduras. Los factores que influyen y determinan los efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano son: Intensidad de corriente, resistencia del cuerpo humano, tensión aplicada, frecuencia, duración del contacto eléctrico, recorrido de la corriente a través del cuerpo y capacidad de reacción de la persona. Se ha demostrado que la intensidad que circula por el cuerpo humano y su duración, son los factores principales que determinan los efectos y lesiones en un accidente eléctrico. Hasta intensidades de 3 mA no existe peligro, aunque puede haber contracciones musculares que pueden impedimos soltarnos del conductor activo. Conviene saber que la corriente de contacto que permiten los aislamientos en la construcción de los elementos eléctricos, no será superior a 1 mA. La corriente continua puede tener las mismas consecuencias que la corriente alterna de 50/60 Hz., aunque requiere valores de intensidad tres veces superiores. Una tensión elevada no es peligrosa en sí misma, sino en cuanto se aplica a una resistencia baja que permite el paso de una corriente perjudicial. Las tensiones tensiones de seguridad que pueden ser aplicadas al cuerpo humano sin peligro, son de 12 V, 24 V y 50 V, según que el emplazamiento sea sumergido, húmedo o mojado y seco, y que la frecuencia sea de 50-60 Hz. Para corrientes de frecuencia superior, la peligrosidad de la tensión disminuye a efectos de fibrilación ventricular, aunque prevalecen los térmicos. En medicina, es usual el empleo de corrientes de alta frecuencia, para producir calor profundo al organismo con fines terapéuticos. La resistencia humana varía con las características físicas y psíquicas de la persona. Igualmente, depende de las circunstancias del contacto eléctrico, paso de la corriente por el corazón u otros órganos, tipo de calzado, humedad, etc. Su
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valor en medio seco, es de 2.000 ohmios y en medio húmedo, de 1.000 ohmios, aproximadamente. Por último, digamos que el contacto eléctrico se produce cuando alguna parte del cuerpo toca directamente un elemento de la instalación, o bien, a través de una herramienta, escalera metálica, metálica, etc. Accidentalmente, puede haber un contacto indirecto por un defecto entre el conductor de protección y un conductor activo. Para mayor información, puedes solicitar a los Servicios de Prevención o a tu profesor datos y tablas publicados por el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, sobre "La prevención del riesgo de contacto con la corriente eléctrica". B. NORMATIVA DE SEGURIDAD EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS Para trabajar con seguridad en Instalaciones eléctricas, a las que el estudiante tendrá acceso para realizar "Prácticas en Empresas", se deben tomar las siguientes medidas 1. Abrir todas las fuentes de tensión 2. Enclavamiento o bloqueo, si es posible, posible, de los aparatos de corte. 3. Reconocimiento de la ausencia de tensión. 4. Poner a tierra tierra y en cortocircuito todas las posibles fuentes de tensión. 5. Delimitar la zona de trabajo mediante señalización o pantallas aislantes. C. MEDIDAS PREVENTIVAS DE SEGUIMIENTO GENERAL Dentro del marco establecido en el apartado anterior, se pueden especificar las siguientes medidas preventivas de observación general en cualquier instalación: 1.Siempre que no estemos absolutamente seguros, considera que los cables conductores llevan corriente eléctrica. 2.Siempre que estemos manipulando un circuito, debemos cortar la corriente eléctrica poniendo un cartel de no restablecer dicha corriente. 3. Procuraremos estar siempre calzados y secos (incluso sin sudor) y no mojar los aparatos eléctricos. Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías
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4. Cuando la tensión es alta, se puede producir el accidente sin tocar el conductor, ya que puede saltar el arco eléctrico entre el conductor y tierra a través de nuestro cuerpo. 5. No hagas trabajos eléctricos si no es tu especialidad. 6. Debemos aumentar la resistencia en nuestro cuerpo al paso de la corriente eléctrica, usando herramientas aisladas, guantes eléctricos, calzado con suela de goma, banquillos de madera en ambientes húmedos, etc. 7. Debemos evitar detenemos sobre superficies metálicas o de hormigón húmedo, manteniendo secas las suelas de los zapatos. D. PRECAUCIONES ESPECÍFICAS EN EL TRABAJO DE LABORATORIO Comenzando con lo indicado en el apartado C punto 4, "No utilices nunca un equipo o aparato sin conocer perfectamente su funcionamiento” . En caso de duda, pregunta siempre al profesor, se enumeran las siguientes precauciones específicas para el trabajo en los laboratorios de prácticas: 1. Periódicamente, se revisarán los cables y enchufes. cualquier borne de conexión que tenga dañado el aislante.
Desechar
2. Cuando la carcasa de cualquier aparato dé un ligero cosquilleo al tocarla, deberá revisarse todo el sistema eléctrico de dicho aparato. 3. No llevar a cabo el montaje-desmontaje de un circuito de prácticas, sin desconectar su tensión de alimentación. 4. No manipular el interior de ningún aparato, si está conectado a la red. Esta prevención hay que mantenerla aunque sólo sea para sustituir un fusible. 5. Antes de alimentar cualquier máquina, es necesario cerciorarse de que las cubiertas protectoras de las partes móviles se encuentran instaladas y cumpliendo su función, así como no llevar prendas de vestir sueltas cerca de las máquinas. 6. Comprobar que los instrumentos y herramientas de potencia, conectados a la red, tengan toma de tierra. 7. No dejar el soldador conectado a la red. Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías
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8. Se debe tener en cuenta que las sondas de algunos instrumentos de medida pueden estar conectadas a tierra a través de la propia masa del aparato. Por lo tanto, cuando se empleen dichas sondas en circuitos alimentados con tensión de red hay que tomar las precauciones adecuadas para que no se produzcan cortocircuitos y descargas con la masa de la sonda. 9. Después de un cortocircuito, no manipular el cuadro eléctrico del laboratorio, ya que se podrían activar zonas intencionadamente desconectadas y promover daños o accidentes graves. En consecuencia, se deben analizar las causas del cortocircuito y, posteriormente, solicitar del profesor la reanudación del suministro eléctrico. E. PRIMEROS AUXILIOS EN CASO DE ACCIDENTE Cuando se produzca un accidente, es muy importante la rapidez en la intervención, debiendo actuarse en el siguiente orden: 1. Cortar el paso de la corriente a través de la víctima. Esto puede hacerse de tres formas : Desconectando la corriente, accionando el interruptor correspondiente. •
•
Separando físicamente al accidentado del contacto mediante un palo, caña, cinturón de piel, etc. Nunca tocándolo con nuestro cuerpo.
De las dos formas anteriores se elegirá la más rápida. En último caso, puede provocarse un cortocircuito para lograr, mediante alguna protección anterior, que la línea quede sin servicio.
•
2. Una vez librado el accidentado debe practicársele, rápidamente, la respiración artificial, utilizando preferentemente el método boca a boca. 3. Pedir ayuda y avisar a un médico. 4. Si después de haber realizado de 10 a 15 insuflaciones, no se observan cambios en su estado (persistencia de la pérdida de conocimiento, de la palidez, ausencia del pulso, etc.), debe completarse la respiración artificial con el masaje cardíaco externo, continuando ininterrumpidamente la reanimación durante el transporte (a pie o Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías
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ambulancia) del accidentado o hasta la llegada de un médico. 5. Si no llega un médico, la respiración artificial se prolongará ininterrumpidamente y sin desánimo durante horas. En caso de haber más personas, se relevarán en este cometido. En muchas ocasiones, la perseverancia ha salvado vidas prácticamente perdidas. Para finalizar, piensa que el accidente menos perjudicial, en cualquier actividad, es aquel que no llega a producirse. Una actitud positiva de colaboración con tu profesor atendiendo a sus consejos, unida a tu buen criterio y sentido común, será la mejor colaboración a la seguridad de todos.
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UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE MAQUINAS UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA No. 01
EL TRANSFORMADOR MONOFASICO AMBIENTACION LAB MAQUINAS LECTRICAS Y NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO
COMPETENCIAS Interpretar y conocer el banco de pruebas donde se llevaran a cabo las practicas de laboratorio, tener encuenta las normas de seguridad en un laboratorio de electricidad.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE Identificar la fuente de corriente y las fuentes de voltaje del banco de pruebas, identificar los transformadores, motores y los elementos de medida que se encuentran en el banco de pruebas Alecop, Identificar el software que nos permitirá desarrollar las practicas de laboratorio, además de presentar los informes desde el mismo. MATERIALES
BANCO LABORATORIO
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ACTIVIDADES ANTES DE CLASE
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
BIBLIOGRAFIA Electrical Engineering Experiment. Theory and Pratice. Henry R. Redd George. Corcoran. Jhon wiley. Teoria de màquinas de corriente continua. Alexander Langdorf. Conversiòn de energia Electromecànica. Vembu Gourishankar. Electric Circuit and Machine Experiments. f.w Hebre and J.A. Barlmford Wiley. Circuitos magneticos y transformadores. Mit. de.Reverte. Manual “ Standard” del Ingeniero Electricista. A.E Knowlton. E.d. Labor. Diseño de aparatos electricos. Jhon H. Kuhlmann. Maquinas Electricas. George J. Thaler y Milten Wilcox. Wiley. Maquinas Electricas. Stephen J. Chapmann. E.d. Mc. Graw-Hill. Manual Alecop
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UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE MAQUINAS UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA No. 02
EL TRANSFORMADOR MONOFASICO MEDICION DE AISLAMIENTO EN MAQUINAS ELECTRICAS
COMPETENCIAS RESULTADOS DE APRENDIZAJE Interpretar y conocer los El aislamiento eléctrico se degrada con el tiempo a las distintas fatigas que se le imponen principios de aislamiento debido durante su vida normal de trabajo. El aislamiento eléctrico, el uso del Megguer, está diseñado para resistir esas fatigas por un las pruebas de Indice de periodo de años que se considera como la vida de trabajo de ese aislamiento. Esto con frecuencia dura Polaridad décadas. La fatiga anormal puede llevar a un
incremento en este proceso natural de envejecimiento que puede acortar severamente la vida De trabajo del aislamiento. Por esta razón es buena práctica realizar pruebas regularmente para identificar si tiene lugar un incremento del envejecimiento y,si es posible, identificar si los efectos son reversibles o no. Los propósitos de las pruebas de diagnóstico son: ¦ Identificar el incremento de envejecimiento. ¦ Identificar la causa de este envejecimiento ¦ Identificar, si es posible, las acciones más adecuadas para corregir esta situación
MATERIALES TRANSFORMADORES,MOTORES Y MEGGUER
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ACTIVIDADES ANTES DE CLASE Investigar sobre el aislamiento, tipos de Medición ,para que se realizan las pruebas de índice de Polarización. ¿Qué ocasiona que el aislamiento se degrade? ¿Cómo se mide la resistencia de aislamiento?
Traer las graficas de conexión del meguer
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ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
¿QUE ÉS AISLAMIENTO?
Todo alambre eléctrico en una instalación, ya sea un motor, generador, cable, interruptor o cualquier cosa que esté cubierta con alguna forma de aislamiento eléctrico. Aunque el alambre en sí es un buen conductor (generalmente de cobre o aluminio) de la corriente eléctrica que da potencia al equipo eléctrico, el aislamiento debe resistir la corriente y mantenerla en su trayectoria a lo largo del conductor. La comprensión de la Ley de Ohm, que se enuncia en la ecuación siguiente, es la clave para entender la prueba de aislamiento: E=IxR donde MEGGER E = voltaje en volts I = tension en amperinetos R = resistencia en ohms Para una resistencia dada, a mayor voltaje, mayor corriente. Alternativamente, a menor resistencia del alambre, mayor es la corriente que fluye con el mismo voltaje. Ningún aislamiento es perfecto (no tiene resistencia infinita), por lo que algo de la corriente fluye por el aislamiento o a través de él a tierra. Tal corriente puede ser muy pequeña para fines prácticos pero es la base del equipo de prueba de aislamiento. Entonces, ¿qué es un “buen” aislamiento? “Bueno” significa una resistencia relativamente alta al flujo de la corriente. Cuando se usa para describir un material aislante, “bueno” también significa “la capacidad para mantener una resistencia alta”. La medición de la resistencia puede decir que tan “bueno” es el aislamiento.
Realizar las mediciones de aislamiento en el laboratorio. EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
BIBLIOGRAFIA Electrical Engineering Experiment. Theory and Pratice. Henry R. Redd George. Corcoran. Jhon wiley. Teoria de màquinas de corriente continua. Alexander Langdorf. Conversiòn de energia Electromecànica. Vembu Gourishankar. Electric Circuit and Machine Experiments. f.w Hebre and J.A. Barlmford Wiley. Circuitos magneticos y transformadores. Mit. de.Reverte. Manual “ Standard” del Ingeniero Electricista. A.E Knowlton. E.d. Labor. Diseño de aparatos electricos. Jhon H. Kuhlmann. Maquinas Electricas. George J. Thaler y Milten Wilcox. Wiley. Maquinas Electricas. Stephen J. Chapmann. E.d. Mc. Graw-Hill. Manual Alecop
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UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE MAQUINAS UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA No. 03
EL TRANSFORMADOR MONOFASICO Ensayo en vacío de un transformador monof ásico.
COMPETENCIAS Conocer y aplicar el procedimiento para obtener los parámetros característicos en un ensayo en vacío de un transformador monofásico .
RESULTADOS DE APRENDIZAJE Determinación de los parámetros del circuito equivalente de un transformador monofásico para operación a frecuencia y tensión nominales. Pronóstico del comportamiento del transformador bajo carga, utilizando el circuito equivalente. Determinación de las características de regulación MATERIALES
Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Modulo Generador trifásico GTP-199. Modulo Carga CRG-199. 4 Cables de conexión de 4 mm Transformador monofásico.
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ACTIVIDADES ANTES DE CLASE Estudiar la prueba de vacío de un transformador monofásico y responder el cuestionario 1.- ¿Las perdidas en el núcleo son proporcionales a la tensión de alimentación?
2.- Si la frecuencia de alimentación al transformador fuera diferente a la nominal, ¿ variaran los parámetros medidos?, ¿cuáles y por que?. 3.- Si la frecuencia de la tensión alterna de alimentación fuera ba ja, ¿qué ocurriría si se alimenta el transformador a tensión nominal? 4.- ¿Cómo se den o min a n los t r a n s f o r ma d or e s cuya tensión de secundario es mayor en amplitud que la tensión del primario?, ¿y si es menor?
5.- ¿La relación de transformación varia con la amplitud de la tensión del primario?
REALIZAR LOS MONTAJES EN EL PREINFORME.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Estudiar la información aportada en esta actividad practica. 2.- En el apartado Esquema/Montaje se muestra el diagrama de bloques a montar para realizar el ensayo. Montar el circuito con el equipamiento propuesto. 3.- Fijar los conmutadores del Modulo GTP-199 en consigna interior, Frecuencia 50Hz, y consigna de tensión a 0V. 4.- Fijar los conmutadores del Modulo CRG-199 en consigna interior, Modo cortocircuito y Dial de corriente a 0%. 5.- Alimentar el transf ormador con una tensión creciente hasta la tensión nominal del transf ormador. Para los valores de tensión de alimentación indicados en la tabla adjunta, anotar el valor que adquieren la tensión del secundario (V2), la corriente absorvida (I1), la frecuencia, la potencia activa consumida, la potencia reactiva, la potencia aparente y el coseno de φ. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su valor nominal). 6.- Calcular el resto de parámetros mostrados en la tabla. 7.- ¿Las pérdidas en el núcleo dependen de la tensión de alimentación?.
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EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
BIBLIOGRAFIA Electrical Engineering Experiment. Theory and Pratice. Henry R. Redd George. Corcoran. Jhon wiley. Teoria de màquinas de corriente continua. Alexander Langdorf. Conversiòn de energia Electromecànica. Vembu Gourishankar. Electric Circuit and Machine Experiments. f.w Hebre and J.A. Barlmford Wiley. Circuitos magneticos y transformadores. Mit. de.Reverte. Manual “ Standard” del Ingeniero Electricista. A.E Knowlton. E.d. Labor. Diseño de aparatos electricos. Jhon H. Kuhlmann. Maquinas Electricas. George J. Thaler y Milten Wilcox. Wiley. Maquinas Electricas. Stephen J. Chapmann. E.d. Mc. Graw-Hill. Manual Alecop
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EL TRANSFORMADOR MONOFASICO Prueba corto circuito
COMPETENCIAS Conocer y aplicar el procedimiento para obtener los parámetros característicos en un ensayo en cortocircuito de un transformador monofásico.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE El propósito que tiene el ������ � ������ �� ������������� es el de ����������: - Las pérdidas en los bobinados. - Las pérdidas de ������� en el secundario cuando el ������������� está funcionando nominalmente y - La ���������� ��� ������������� principalmente
MATERIALES Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Modulo Generador trifásico GTP-199. Modulo Carga CRG-199. 4 Cables de conexión de 4 mm Transformador monofásico. ACTIVIDADES ANTES DE CLASE 1.- ¿Las perdidas en el núcleo son proporcionales a la corriente de primario? 2.- Si la frecuencia de alimentación al transf ormador fuera diferente a la nominal, ¿ variaran los parámetros medidos?, ¿cuáles y por que?. 3.- La resistencia calculada en el ensayo es la suma de la resistencia del primario mas la resistencia del secundario vista desde el primario. ¿Cómo se puede determinar el valor de la resistencia del primario y la del secundario
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independien temente?
4.- La reactancia de dispersión del secundario, ¿engloba la reactancia del arrollamiento del secundario?. 5.- ¿La relación de transformación (I2 / I1) varia con la amplitud de la corriente del primario?
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
El voltaje alterno regulable parte de cero voltios y va incrementando su valor hasta alcanzar las corrientes (Ver corriente alterna ) nominales en ambos bobinados del transformador. Con los valores nominales de corriente en ambos bobinados se mide el valor del voltaje en el primario (Ecc) y se determina la impedancia del transformador utilizando la siguiente fórmula Imp = Ecc x 100 / E1 (%)
Donde: - Imp = Impedancia del transformador en %. - Ecc = Voltaje o tensión de cortocircuito. - E1 = Voltaje primario nominal. En el diagrama que se muestra a continuación se utiliza un autotransformador para obtener el voltaje alterno regulable para alimentar el bobinado primario del transformador. I1 es corriente en el bobinado primario e I2 es corriente en el secundario que está en corto circuito. El valor de la impedancia del transformador (Imp) debe tomarse en cuenta a la hora de realizar acoples para que no existan desbalances a la hora de aplicarle carga al banco de transformadores. También indica la eficiencia y calidad del transformador, ya que mientras más alto es el valor de la impedancia, mayores serán sus pérdidas.
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EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y
conclusiones
BIBLIOGRAFIA Electrical Engineering Experiment. Theory and Pratice. Henry R. Redd George. Corcoran. Jhon wiley. Teoria de màquinas de corriente continua. Alexander Langdorf. Conversiòn de energia Electromecànica. Vembu Gourishankar. Electric Circuit and Machine Experiments. f.w Hebre and J.A. Barlmford Wiley. Circuitos magneticos y transformadores. Mit. de.Reverte. Manual “ Standard” del Ingeniero Electricista. A.E Knowlton. E.d. Labor. Diseño de aparatos electricos. Jhon H. Kuhlmann. Maquinas Electricas. George J. Thaler y Milten Wilcox. Wiley. Maquinas Electricas. Stephen J. Chapmann. E.d. Mc. Graw-Hill. Manual Alecop
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EL TRANSFORMADOR MONOFASICO Ensayo en carga de un transformador monof ásico
COMPETENCIAS Conocer y aplicar el procedimiento para obtener la tensión de regulación en el secundario del transformador ante diferentes cargas. Determinar la respuesta del transformador ante tipos de cargas diferentes (resistivainductiva-capacitiva).
RESULTADOS DE APRENDIZAJE Las características de funcionamiento de los transformadores cambian según el tipo de carga que tenga conectada en el bobinado secundario. Esta carga puede ser de origen resistivo, capacitivo o inductivo.
Una vez obtenidos los parámetros del transformador monofásico, se trabajará con una carga definida y se hallarán experimentalmente las características principales de un transformador monofásico en su funcionamiento normal; es decir, el rendimiento y la regulación.
MATERIALES Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Modulo Generador trifásico GTP-199. Modulo Carga CRG-199. 4 Cables de conexión de 4 mm Transformador monofásico.
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ACTIVIDADES ANTES DE CLASE Investigar el funcionamiento del transformador con los diferentes tipo de carga. Realizar las conexiones respectivas en el pre informe. Responder el cuestionario. 1.- ¿La tensión de salida del secundario puede ser mayor que la tensión de vacío?, ¿en que casos? 2.- ¿Qué aproximaciones se realizan al construir el diagrama de Kapp?. 3.- Las aproximaciones realizadas al construir el diagrama de Kapp, ¿quedaran más evidenciadas en transformadores de baja o gran potencia?.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Estudiar la información aportada en esta actividad practica. 2.- En el apartado Esquema/Montaje se muestra el diagrama de bloques a montar para realizar el ensayo. Montar el circuito con el equipamiento propuesto. 3.- Fijar los conmutadores del Modulo GTP-199 en consigna interior, Frecuencia 50Hz, y Dial de tensión a 0V. 4.- Fijar los conmutadores del Modulo CRG-199 en consigna interior, Modo normal, Dial de corriente a 0 Amp y Dial de fase a 0º. 5.- Alimentar el transformador con una tensión creciente hasta alcanzar la tensión nominal del primario del transformador. Para los valores de Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías
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corriente del secundario indicados en la tabla adjunta, anotar el valor que adquieren la tensión del secundario (V2), la corriente absorvida (I1), la frecuencia y el coseno de φ del primario. 6.- Dibujar en la gráca adjunta la relación tensión – corriente de secundario para el factor de potencia de la carga. 7.- Repetir los puntos anteriores para factores de potencia inductivos y capacitivos que se indican en el apartados resultados. 8.- ¿Por qué la tensión de secundario es mayor para cargas capacitivas?. 9.- Construir el diagrama de Kapp con los datos del ensayo de cortocircuito, para las cargas mostradas en las tablas adjuntas. 10.- ¿Existen diferencias entre los datos de tensión del secundario obtenidos mediante ensayo y los obtenidos mediante el diagrama de Kapp?, ¿cuál puede ser la razón?.
EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
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BIBLIOGRAFIA Electrical Engineering Experiment. Theory and Pratice. Henry R. Redd George. Corcoran. Jhon wiley. Teoria de màquinas de corriente continua. Alexander Langdorf. Conversiòn de energia Electromecànica. Vembu Gourishankar. Electric Circuit and Machine Experiments. f.w Hebre and J.A. Barlmford Wiley. Circuitos magneticos y transformadores. Mit. de.Reverte. Manual “ Standard” del Ingeniero Electricista. A.E Knowlton. E.d. Labor. Diseño de aparatos electricos. Jhon H. Kuhlmann. Maquinas Electricas. George J. Thaler y Milten Wilcox. Wiley. Maquinas Electricas. Stephen J. Chapmann. E.d. Mc. Graw-Hill. Manual Alecop
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EL TRANSFORMADOR MONOFASICO Ensayo rendimiento del transformador
COMPETENCIAS
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Conocer y aplicar el procedimiento para determinar el rendimiento de un transformador monofásico, η=f(PU) con la tensión de primario constante.
Potencia de entrada. Potencia salida. Pérdidas en un transformador monofásico. Rendimiento. Un transformador monofásico adapta la potencia eléctrica absorvida de un sistema monofásico (tensión y corriente), “transformándola” en otro sistema (tensión y corriente) dependiente de la carga conectada al transformador.
MATERIALES Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Modulo Generador trifásico GTP-199. Modulo Carga CRG-199. 4 Cables de conexión de 4 mm Transformador monofásico.
ACTIVIDADES ANTES DE CLASE
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Investigar el funcionamiento del transformador hallando los parámetros de rendimiento. Realizar las conexiones respectivas en el pre informe. Responder el cuestionario. 1.- ¿Por qué el rendimiento se calcula con las potencias activas de entrada y salida, y no con las potencias aparentes?. 2.- ¿Por qué la potencia de un transformador se suministra en KVAs (Potencia aparente) y no en vatios?. 3.- ¿Puede ser el rendimiento de un transformador del 100%?, ¿en que casos? 4.- Si un transformador tiene conectada una carga puramente capacitiva, ¿cuál será el rendimiento del transformador? 5.- Un transformador con carga capacitiva eleva la tensión de secundario, entonces ¿un transformador con una carga capacitiva tendra un rendimiento mayor que el mismo transformador con una carga resistiva consumiendo la misma corriente de carga?
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Estudiar la información aportada en esta actividad practica. 2.- ¿Toda la potencia suministrada al transformador por su primario es devuelta a la carga conectada a su secundario?. 3.- En el apartado Esquema/Montaje se muestra el diagrama de bloques a montar para realizar el ensayo. Montar el circuito con el equipamiento disponible. 4.- Alimentar el transformador con una tensión creciente hasta la tensión nominal del transformador. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su tensión de Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías
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alimentación nominal). 5.- Para las corrientes de secundario, carga, indicados en la tabla anexa, anotar la tensión, corriente y coseno de φ de la carga, o en su caso, la potencia activa consumida en la carga, y la tensión, corriente y coseno de φ de la alimentación al transformador, o en su caso, la potencia activa consumida por el transformador. Consultar la placa de características de la máquina para determinar la corriente nominal por los arrollamientos 6.- Calcular los valores indicados en la tabla (Potencia de entrada, Potencia salida y Rendimiento en (%)). 7.- Con los datos obtenidos, trazar la curva correspondiente al rendimiento en función de la potencia de útil en papel milimetrado adjunto en el anexo de esta practica. 8.- ¿Es constante el valor del rendimiento? 9.- Para el rendimiento nominal, ¿qué potencia se disipa en forma de calor (Efecto Joule)? EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
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BIBLIOGRAFIA Electrical Engineering Experiment. Theory and Pratice. Henry R. Redd George. Corcoran. Jhon wiley. Teoria de màquinas de corriente continua. Alexander Langdorf. Conversiòn de energia Electromecànica. Vembu Gourishankar. Electric Circuit and Machine Experiments. f.w Hebre and J.A. Barlmford Wiley. Circuitos magneticos y transformadores. Mit. de.Reverte. Manual “ Standard” del Ingeniero Electricista. A.E Knowlton. E.d. Labor. Diseño de aparatos electricos. Jhon H. Kuhlmann. Maquinas Electricas. George J. Thaler y Milten Wilcox. Wiley. Maquinas Electricas. Stephen J. Chapmann. E.d. Mc. Graw-Hill. Manual Alecop
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EL TRANSFORMADOR MONOFASICO CONEXIONES TRIFÁSICAS DE TRANSFORMACIONES MONOFÁSICOS
COMPETENCIAS Conocer y comprobar las conexiones trifásicas de un banco de tres transformadores monofásicos.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE Banco de transformadores monofásicos. Los bancos de transformadores monofásicos son utilizados en sistemas eléctricos trifásicos como sustitución de un transformador trifásico. Por ejemplo, en el transporte a largas distancias de la energía eléctrica. Asimismo, el banco de transformadores monofásicos también sirve para poder cambiar el número de fases del sistema, es decir, un sistema trifásico lo podemos convertir en un sistema bifásico, de 6 fases, de doce fases, etc. MATERIALES
Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Modulo Generador trifásico GTP-199. Modulo Carga CRG-199. 4 Cables de conexión de 4 mm Transformador monofásico.
ACTIVIDADES ANTES DE CLASE Investigar los diferentes tipos de conexiones de los transformadores monofásicos en circuitos trifásicos
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REALIZAR LOS MONTAJES EN EL PREINFORME.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Estudiar la información aportada en esta actividad practica. Hallar el rendimiento de un sistema trifásico con los diferentes tipos de carga.
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EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
BIBLIOGRAFIA Electrical Engineering Experiment. Theory and Pratice. Henry R. Redd George. Corcoran. Jhon wiley. Teoria de màquinas de corriente continua. Alexander Langdorf. Conversiòn de energia Electromecànica. Vembu Gourishankar. Electric Circuit and Machine Experiments. f.w Hebre and J.A. Barlmford Wiley. Circuitos magneticos y transformadores. Mit. de.Reverte. Manual “ Standard” del Ingeniero Electricista. A.E Knowlton. E.d. Labor. Diseño de aparatos electricos. Jhon H. Kuhlmann. Maquinas Electricas. George J. Thaler y Milten Wilcox. Wiley. Maquinas Electricas. Stephen J. Chapmann. E.d. Mc. Graw-Hill. Manual Alecop
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UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE MAQUINAS UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA No. 08
EL TRANSFORMADOR TRIFASICO Ensayo en vacío de un transformador trifásico.
COMPETENCIAS Conocer y aplicar el procedimiento para obtener los parámetros característicos en un ensayo en cortocircuito de un transformador TRIFASICO. Identificar los voltajes de línea y los voltajes de fase en un sistema trifásico Identificar la corriente de línea y la corriente de fase de in sistema trifásico según la conexión del transformador.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE Circuito equivalente de un transformador trifásico. Reactancias de dispersión, resistencias de los devanados, relación de transformación. El propósito que tiene el ensayo o prueba de cortocircuito es el de determinar: - Las pérdidas en los bobinados. - Las pérdidas de voltaje en el secundario cuando el transformador está funcionando nominalmente y La impedancia del transformador principalmente
MATERIALES Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Modulo Generador trifásico GTP-199. Modulo Carga CRG-199. 4 Cables de conexión de 4 mm Transformador monofásico.
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ACTIVIDADES ANTES DE CLASE Investigar los diferentes tipo de conexión de los transformadores trifásicos. Realizar los esquemas de conexión en el pre informe. Identificar la formula de potencia para un sistema trifásico. Resolver el cuestionario: 1.- ¿Las perdidas en el núcleo son proporcionales a la tensión de alimentación? 2.- ¿Todas las corrientes de fase del primario son de la misma amplitud?, ¿por qué?. 3.- ¿La relación de transformación varia con la amplitud de la tensión del primario? 4.- ¿Cómo se denominan los transformadores cuya tensión de secundario es mayor en amplitud que la tensión del primario?, ¿y si es menor? 5.- El cos de φ del transformador se dene como, ¿el coseno del ángulo de desfase de la tensión de línea y la corriente de línea, o el coseno del ángulo de desfase entre la tensión de fase y la corriente de fase?.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Estudiar la información aportada en esta actividad practica. 2.- En el apartado Esquema/Montaje se muestra el diagrama de bloques a montar para realizar el ensayo. Montar el circuito con el equipamiento propuesto. En el transformador realizar las conexiones en triángulo tanto en el primario como en el secundario. 3.- Fijar los conmutadores del Modulo GTP-199 en consigna interior, Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías
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Frecuencia 50Hz, y consigna de tensión a 0V. 4.- Fijar los conmutadores del Modulo CRG-199 en consigna interior, Modo cortocircuito y Dial de corriente a 0%. 5.- Alimentar el transformador con una tensión creciente hasta la tensión nominal del transformador. Para los valores de tensión de alimentación indicados en la tabla adjunta, anotar el valor que adquieren la tensión de fase del secundario, la corriente de fase absorvida, la frecuencia, la potencia activa total consumida, la potencia reactiva total, la potencia aparente total y el coseno de φ. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su valor nominal). 6.- Calcular el resto de parámetros mostrados en la tabla. 7.- ¿Las pérdidas en el núcleo dependen de la tensión de alimentación?. EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y
conclusiones Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías
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BIBLIOGRAFIA Electrical Engineering Experiment. Theory and Pratice. Henry R. Redd George. Corcoran. Jhon wiley. Teoria de màquinas de corriente continua. Alexander Langdorf. Conversiòn de energia Electromecànica. Vembu Gourishankar. Electric Circuit and Machine Experiments. f.w Hebre and J.A. Barlmford Wiley. Circuitos magneticos y transformadores. Mit. de.Reverte. Manual “ Standard” del Ingeniero Electricista. A.E Knowlton. E.d. Labor. Diseño de aparatos electricos. Jhon H. Kuhlmann. Maquinas Electricas. George J. Thaler y Milten Wilcox. Wiley. Maquinas Electricas. Stephen J. Chapmann. E.d. Mc. Graw-Hill. Manual Alecop
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UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE MAQUINAS UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA No. 09
EL TRANSFORMADOR TRIFASICO ENSAYO EN CORTO CIRCUITO
COMPETENCIAS Conocer y aplicar el procedimiento para obtener los parámetros característicos en un ensayo en cortocircuito de un transformador trifásico.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE Circuito equivalente de un transformador trifásico. Reactancias de dispersión, resistencias de los devanados, relación de transformación. Perdidas en efecto Joule. Determinación de los parámetros del circuito equivalente.Tensión y corriente de cortocircuito MATERIALES
Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Modulo Generador trifásico GTP-199. Modulo Carga CRG-199. 4 Cables de conexión de 4 mm Transformador trifasico.
ACTIVIDADES ANTES DE CLASE Investigar el funcionamiento del transformador con los diferentes tipo de carga. Realizar las conexiones respectivas en el pre informe.
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Responder el cuestionario. 1.- ¿Todas las corrientes de fase del primario son de la misma amplitud?, ¿por qué?.? 2.- ¿Qué errores se cometerían si las corrientes de fase no fueran iguales?. 3.- La resistencia calculada en el ensayo es la suma de la resistencia del primario mas la resistencia del secundario vista desde el primario. ¿Cómo se puede determinar el valor de la resistencia del primario y la del secundario independientemente? 4.- La reactancia de dispersión del secundario, ¿engloba la reactancia del arrollamiento del secundario?. 5.- ¿La relación de transformación (I2(FASE)/I1(FASE)) varia con la amplitud de la corriente del primario?
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Estudiar la información aportada en esta actividad practica. 2.- En el apartado Esquema/Montaje se muestra el diagrama de bloques a montar para realizar el ensayo. Montar el circuito con el equipamiento propuesto. En el transformador realizar las conexiones en triángulo tanto en el primario como en el secundario. 3.- Fijar los conmutadores del Modulo GTP-199 en consigna interior, Frecuencia 50Hz, y consigna de tensión a 0V. 4.- Fijar los conmutadores del Modulo CRG-199 en consigna interior, Modo cortocircuito y Dial de corriente al 100%.
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5.- Alimentar el transformador con una tensión creciente hasta alcanzar la corriente nominal del secundario del transformador. Para los valores de corriente del secundario indicados en la tabla adjunta, anotar el valor que adquieren la tensión del primario por fase, la corriente absorvida por fase, la frecuencia, la potencia activa total consumida, la potencia reactiva total, la potencia aparente total y el coseno de φ. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su valor nominal). 6.- Calcular el resto de parámetros mostrados en la tabla. 7.- ¿Las pérdidas en el núcleo dependen de la corriente del secundario?.
EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
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BIBLIOGRAFIA Electrical Engineering Experiment. Theory and Pratice. Henry R. Redd George. Corcoran. Jhon wiley. Teoria de màquinas de corriente continua. Alexander Langdorf. Conversiòn de energia Electromecànica. Vembu Gourishankar. Electric Circuit and Machine Experiments. f.w Hebre and J.A. Barlmford Wiley. Circuitos magneticos y transformadores. Mit. de.Reverte. Manual “ Standard” del Ingeniero Electricista. A.E Knowlton. E.d. Labor. Diseño de aparatos electricos. Jhon H. Kuhlmann. Maquinas Electricas. George J. Thaler y Milten Wilcox. Wiley. Maquinas Electricas. Stephen J. Chapmann. E.d. Mc. Graw-Hill. Manual Alecop
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UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE MAQUINAS UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA No. 10
EL TRANSFORMADOR TRIFASICO Ensayo rendimiento del transformador
COMPETENCIAS
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Conocer y aplicar el procedimiento para obtener la tensión de regulación en el secundario del transformador ante diferentes cargas.
Diagrama de Kapp. Caida de tensión en el secundario en función de la corriente de carga. Respuestas del transformador ante cargas resistivas, inductivas o capacitivas.
Determinar la respuesta del transformador ante tipos de cargas diferentes (resistivainductiva-capacitiva).
MATERIALES Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Modulo Generador trifásico GTP-199. Modulo Carga CRG-199. 4 Cables de conexión de 4 mm Transformador monofásico.
ACTIVIDADES ANTES DE CLASE Investigar el funcionamiento del transformador hallando los parámetros Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías
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de rendimiento. Realizar las conexiones respectivas en el pre informe. Responder el cuestionario. 1.- ¿Por qué el rendimiento se calcula con las potencias activas de entrada y salida, y no con las potencias aparentes?. 2.- ¿Por qué la potencia de un transformador se suministra en KVAs (Potencia aparente) y no en vatios?. 3.- ¿Puede ser el rendimiento de un transformador del 100%?, ¿en que casos? 4.- Si un transformador tiene conectada una carga puramente capacitiva, ¿cuál será el rendimiento del transformador? 5.- Un transformador con carga capacitiva eleva la tensión de secundario, entonces ¿un transformador con una carga capacitiva tendra un rendimiento mayor que el mismo transformador con una carga resistiva consumiendo la misma corriente de carga? ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Estudiar la información aportada en esta actividad practica. 2.- ¿Toda la potencia suministrada al transformador por su primario es devuelta a la carga conectada a su secundario?. 3.- En el apartado Esquema/Montaje se muestra el diagrama de bloques a montar para realizar el ensayo. Montar el circuito con el equipamiento disponible. 4.- Alimentar el transformador con una tensión creciente hasta la tensión nominal del transformador. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su tensión de alimentación nominal). 5.- Para las corrientes de secundario, carga, indicados en la tabla anexa, anotar la tensión, corriente y coseno de φ de la carga, o en su caso, la potencia activa consumida en la carga, y la tensión, corriente y coseno de φ de la alimentación al transformador, o en su caso, la potencia activa consumida por el transformador. Consultar la placa de características de la máquina para determinar la corriente nominal por los arrollamientos Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías
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6.- Calcular los valores indicados en la tabla (Potencia de entrada, Potencia salida y Rendimiento en (%)). 7.- Con los datos obtenidos, trazar la curva correspondiente al rendimiento en función de la potencia de útil en papel milimetrado adjunto en el anexo de esta practica. 8.- ¿Es constante el valor del rendimiento? 9.- Para el rendimiento nominal, ¿qué potencia se disipa en forma de calor (Efecto Joule)? EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
BIBLIOGRAFIA Electrical Engineering Experiment. Theory and Pratice. Henry R. Redd George. Corcoran. Jhon wiley. Teoria de màquinas de corriente continua. Alexander Langdorf. Conversiòn de energia Electromecànica. Vembu Gourishankar. Electric Circuit and Machine Experiments. f.w Hebre and J.A. Barlmford Wiley. Circuitos magneticos y transformadores. Mit. de.Reverte. Manual “ Standard” del Ingeniero Electricista. A.E Knowlton. E.d. Labor. Diseño de aparatos electricos. Jhon H. Kuhlmann. Maquinas Electricas. George J. Thaler y Milten Wilcox. Wiley. Maquinas Electricas. Stephen J. Chapmann. E.d. Mc. Graw-Hill. Manual Alecop
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UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIAS ASIGNATURA: LABORATORIO DE MAQUINAS UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA No. 11
Motores de corriente continua Característica permanentes.
COMPETENCIAS conocer y aplicar el procedimiento para obtener la característica mecánica ParVelocidad T=f(n), para motores de imanes permanentes
Par-Velocidad
para
motores
de
imanes
RESULTADOS DE APRENDIZAJE Reacción de inducido o armadura. Relación entre el par y la velocidad de giro de un motor de c.c. de imanes permanentes.
MATERIALES Bancada BNC-199 Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Fuente de tensión FTC-199 4 Cables de conexión de 4 mm M á q u i n a d e c . c . d e i m a n e s permanentes. ACTIVIDADES ANTES DE CLASE 1.- ¿Qué información suministra esta característica mecánica ParVelocidad?. 2.- A una determinada velocidad de giro, ¿el motor puede suministrar un par superior al determinado en su curva característica ParVelocidad?. 3.- ¿Cómo se puede implementar?. 4.- ¿Puede el motor suministrar este par indenidamente? 5.- ¿Qué es el SOAR?. Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías
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ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Estudiar la información aportada en esta actividad practica. 2.- ¿La relación Par motor y velocidad de giro es lineal?.¿En que casos puede serlo? 3.- En el apartado Esquema/Montaje se muestra el diagrama de bloques a montar para realizar el ensayo. Montar el circuito con el equipamiento disponible. ¿En que condiciones hay que posicionar los diferentes mandos de los equipos para realizar el ensayo? 4.- Alimentar el inducido del motor con una tensión creciente hasta la tensión nominal del motor. Este proceso debe de durar varios segundos, si no la corriente por el inducido puede alcanzar valores muy altos. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su valor nominal). 5.- Aumentar la carga al motor mediante el incremento del par de frenado hasta los valores indicados en la tabla adjunta. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su corriente nominal). 6.- Anotar en la tabla los valores de la velocidad de giro del motor. 7.- Con los datos obtenidos, trazar las curvas correspondientes en papel milimetrado adjuntado en el anexo de esta practica. 8.- ¿La curva par-velocidad es una recta?. ¿Qué factores hacen que no lo sea? EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
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BIBLIOGRAFIA Electrical Engineering Experiment. Theory and Pratice. Henry R. Redd George. Corcoran. Jhon wiley. Teoria de màquinas de corriente continua. Alexander Langdorf. Conversiòn de energia Electromecànica. Vembu Gourishankar. Electric Circuit and Machine Experiments. f.w Hebre and J.A. Barlmford Wiley. Circuitos magneticos y transformadores. Mit. de.Reverte. Manual “ Standard” del Ingeniero Electricista. A.E Knowlton. E.d. Labor. Diseño de aparatos electricos. Jhon H. Kuhlmann. Maquinas Electricas. George J. Thaler y Milten Wilcox. Wiley. Maquinas Electricas. Stephen J. Chapmann. E.d. Mc. Graw-Hill. Manual Alecop
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ASIGNATURA: LABORATORIO DE MAQUINAS UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA No. 12
Motores de corriente continua Característica Par-Corriente para motores de excitación shunt o independiente
COMPETENCIAS
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Conocer y aplicar el procedimiento para obtener la característica ParCorriente T=f(IA) con el flujo y tensión en bornas constantes ,para motores de excitación shunt o independiente
Reacción de inducido o armadura. Relación entre el par y la velocidad de giro de motores de excitación shunt o independiente
MATERIALES Bancada BNC-199 Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Fuente de tensión FTC-199 4 Cables de conexión de 4 mm Motor excitación shunt o independiente
ACTIVIDADES ANTES DE CLASE 1.- ¿Qué información suministra esta característica Par-Corriente?. 2.- Un motor con una curva no proporcional, ¿qué información nos suministra?. 3.- ¿Cómo afectan las perdidas mecánicas y magnéticas en el desarrollo realizado en el anexo descripción? 4.- ¿Qué diferencias existen entre las curvas características ParCorriente de un motor shunt y uno de excitación independiente?
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ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Estudiar la información aportada en esta actividad practica. 2.- ¿La relación Par motor y corriente consumida por el motor es lineal?.¿En que casos? 3.- En el apartado Esquema/Montaje se muestra el diagrama de bloques a montar para realizar el ensayo. Montar el circuito con el equipamiento disponible. ¿En que condiciones hay que posicionar los diferentes mandos de los equipos para realizar el ensayo? 4.- Aplicar al motor la corriente de excitación nominal. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su valor nominal). 5.- Alimentar el inducido del motor con una tensión creciente hasta la tensión nominal del motor. Este proceso debe de durar varios segundos, si no la corriente por el inducido puede alcanzar valores muy altos. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su valor nominal). 6.- Aumentar la carga al motor mediante el incremento del par de frenado hasta los valores indicados en la tabla adjunta. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su corriente nominal). 7.- Anotar en la tabla los valores de la corriente consumida por el motor. 8.- Con los datos obtenidos, trazar las curvas correspondientes en papel milimetrado adjuntado en el anexo de esta practica. 9.- ¿La curva par-corriente es una recta?. ¿Por qué no?
EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
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ASIGNATURA: LABORATORIO DE MAQUINAS UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA No. 13
Motores de corriente continua Característica Par-Corriente para motores de c.c. excitación serie.
COMPETENCIAS Conocer y aplicar el procedimiento para obtener la característica Par-Corriente T=f(IA) con el ujo y tensión en bornas constantes ,para motores de excitación serie.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE Reacción de inducido o armadura. Relación entre el par y la velocidad de giro de motores de excitación serie.
MATERIALES Bancada BNC-199 Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Fuente de tensión FTC-199 4 Cables de conexión de 4 mm Motor excitación
excitación serie. ACTIVIDADES ANTES DE CLASE
1.- ¿Qué información suministra esta característica Par-Corriente?. 2.- ¿cómo afectan las perdidas mecánicas y magnéticas en el desarrollo realizado en el anexo descripción?
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ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Estudiar la información aportada en esta actividad practica. 2.- ¿La relación Par motor y corriente consumida por el motor es lineal?.¿En que casos? 3.- En el apartado Esquema/Montaje se muestra el diagrama de bloques a montar para realizar el ensayo. Montar el circuito con el equipamiento disponible. ¿En que condiciones hay que posicionar los diferentes mandos de los equipos para realizar el ensayo? 4.- Aplicar un par de frenada al motor para que el motor no se embale al aplicarle la tensión de alimentación. 5.- Alimentar el motor con una tensión creciente hasta la tensión nominal del motor. Este proceso debe de durar varios segundos, si no la corriente por el inducido puede alcanzar valores muy altos. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su valor nominal). 6.- Aumentar la carga al motor mediante el incremento del par de frenado hasta el valor máximo indicado en la tabla adjunta. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su corriente nominal). 7.- Anotar en la tabla los valores de la corriente consumida por el motor. 8.- Decrecer el par de frenada hasta los valores indicados en la tabla, anotar los valores de corriente consumida. Vigilar que la velocidad no alcance valores peligrosos para la máquina. Restringir a velocidades menores de 2 veces la nominal. 9.- Con los datos obtenidos, trazar la curva correspondiente en papel milimetrado adjuntado en el anexo de esta practica. 10.- ¿La curva par-corriente es una recta?. ¿Por qué no? EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
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UNIDAD TEMÁTICA PRACTICA No. 14
Motores de corriente continua Característica Par-Corriente para motores de c.c. excitación compound
COMPETENCIAS Conocer y aplicar el procedimiento para obtener la característica Par-Corriente T=f(IA) con el ujo y tensión en bornas constantes ,para motores de excitación compound
RESULTADOS DE APRENDIZAJE Reacción de inducido o armadura. Relación entre el par y la corriente absorbida por un motor de c.c. de excitación compound
MATERIALES Bancada BNC-199 Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Fuente de tensión FTC-199 4 Cables de conexión de 4 mm Motor excitación
excitación serie. ACTIVIDADES ANTES DE CLASE
1.- ¿Qué información suministra esta característica Par-Corriente?. 2.- ¿Qué ocurre si se aumenta el numero de espiras del devanado serie?. 3.- ¿Qué ocurre si se aumenta el numero de espiras del devanado shunt? 4.- ¿cómo afectan las perdidas mecánicas y magnéticas en el desarrollo realizado en el anexo descripción?
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ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Estudiar la información aportada en esta actividad practica. 2.- ¿La relación Par motor y corriente consumida por el motor es lineal?.¿En que casos? 3.- En el apartado Esquema/Montaje se muestra el diagrama de bloques a montar para realizar el ensayo. Montar el circuito con el equipamiento disponible. ¿En que condiciones hay que posicionar los diferentes mandos de los equipos para realizar el ensayo? 4.- Aplicar un par de frenada al motor para que el motor no se embale al aplicarle la tensión de alimentación. 5.- Alimentar el motor con una tensión creciente hasta la tensión nominal del motor. Este proceso debe de durar varios segundos, si no la corriente por el inducido puede alcanzar valores muy altos. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su valor nominal). 6.- Aumentar la carga al motor mediante el incremento del par de frenado hasta el valor máximo indicado en la tabla adjunta. (Consultar la placa de características de la máquina para determinar su corriente nominal). 7.- Anotar en la tabla los valores de la corriente consumida por el motor. 8.- Decrecer el par de frenada hasta los valores indicados en la tabla, anotar los valores de corriente consumida. Vigilar que la velocidad no alcance valores peligrosos para la máquina. Restringir a velocidades menores de 2 veces la nominal. 9.- Con los datos obtenidos, trazar la curva correspondiente en papel milimetrado adjuntado en el anexo de esta practica. 10.- ¿La curva par-corriente es una recta?. ¿Por qué no? EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
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Motores de corriente continua Característica de vacío de un generador de independiente , imanes permanentes y compound
excitación
COMPETENCIAS
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Conocer y aplicar el procedimiento para obtener la curva característica en vacío de un generador de corriente continua de imanes permanentes, de excitación independiente y compound
Fuerza electromotriz generada en un generador de corriente continua. Parámetros del generador y variables que influyen en la fuerza electromotriz. Curva de magnetización. remanente y Fuerza coercitiva
Histéresis.
Magnetismo
MATERIALES Bancada BNC-199 Bastidor Fuente de alimentación ALI-199 Fuente de tensión FTC-199 4 Cables de conexión de 4 mm Motor excitación shunt o independiente
ACTIVIDADES ANTES DE CLASE 1. - Estudiar la información aportada en esta actividad practica. 2. - Para que el generador suministre una tensión en bornas, ¿qué condiciones se deben de cumplir? 3. - ¿Qué relación existe entre la corriente de excitación de la máquina y la tensión suministrada por el generador?, ¿y entre la velocidad de giro y la tensión suministrada? 4. - En el apartado Esquema/Montaje se muestra el diagrama de bloques a montar para realizar el ensayo. Montar el circuito con el equipamiento disponible. 5. - Hacer girar la máquina bajo ensayo a su velocidad nominal. (Consultar la
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placa de características de la máquina para determinar su velocidad nominal). 6. - Anotar los valores de E en la tabla del anexo para los valores de lF indicados (consultar la placa de características de la máquina para determinar la corriente nominal de excitación). Realizar el ensayo con valores de lF crecientes y repetirlo con valores de lF decrecientes. 7. - Invertir la polaridad de la corriente de excitación y repetir el punto anterior. La característica total está formada, por tanto, por cuatro cuadrantes. 8. - Realizar un ensayo simplificado componiendo un solo cuadrante de la característica para velocidades de giro n = 500 rpm y n = 1000 rpm. 9. - Trazar las curvas correspondientes en papel milimetrado adjuntado en el anexo de esta practica. 10. - Si al generador bajo ensayo se le conecta una carga, por ejemplo resistiva, ¿el generador mantendrá en bornas la tensión medida durante el ensayo?
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1. - ¿Qué valor alcanza el magnetismo remanente para lF = 0? 2. - ¿Cuántos amperios-vuelta son necesarios para eliminar el magnetismo remanente? 3. - ¿Cómo se denomina a los amperios-vuelta necesarios para eliminar el magnetismo remanente? 4. - ¿A que corriente de excitación se alcanza la saturación del hierro? 5. - ¿Por qué no coinciden las características al evolucionar la corriente de forma creciente o decreciente? 6- ¿Influye en este hecho algún tipo de perdida de la máquina? 7. - ¿Qué valor alcanza la tensión inducida debido al magnetismo remanente?
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Motores de corriente continua Rendimiento de un generador de c.c. excitación serie, shunt, compound o imanes permanentes
COMPETENCIAS
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
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ACTIVIDADES ANTES DE CLASE ��
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Laboratorio de Maquinas Eléctricas
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ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.- Estudiar la información aportada en esta actividad practica. 2.- Al generador se le suministra una potencia mecánica para que gire, ¿qué relación existe entre la potencia mecánica suministrada al generador y la proporcionada por esta en su salida?. 3.- En el apartado Esquema/Montaje se muestra el diagrama de bloques a montar para realizar el ensayo. Montar el circuito con el equipamiento disponible. 4.- Hacer girar la máquina bajo ensayo a su velocidad nominal. (Consultar la placa de caracterí sticas de la máquina para determinar su velocidad nominal). 5.- Consultar en la placa de características de la máquina, la corriente nominal de carga. 6.- Para corrientes de carga IA indicados en la tabla anexa, anotar la tensión en bornas del generador VA y el par en el eje Teje. 7.- Calcular los valores indicados en la tabla (Potencia de en tr ada, Potencia de salida y Rendimiento). 8.- Con los datos obtenidos, trazar la curva correspondiente al rendimiento en función de la potencia de salida en papel milimetrado adjuntado en el anexo de esta practica. 9.- ¿Es constante el valor del rendimiento?. ¿Cuál es el rendimiento de la máquina
EVALUACION DE LA PRACTICA Observaciones y conclusiones
BIBLIOGRAFIA Electrical Engineering Experiment. Theory and Pratice. Henry R. Redd George. Corcoran. Jhon wiley. Teoria de màquinas de corriente continua. Alexander Langdorf. Conversiòn de energia Electromecànica. Vembu Gourishankar. Electric Circuit and Machine Experiments. f.w Hebre and J.A. Barlmford Wiley. Circuitos magneticos y transformadores. Mit. de.Reverte. Manual “ Standard” del Ingeniero Electricista. A.E Knowlton. E.d. Labor. Diseño de aparatos electricos. Jhon H. Kuhlmann. Maquinas Electricas. George J. Thaler y Milten Wilcox. Wiley. Maquinas Electricas. Stephen J. Chapmann. E.d. Mc. Graw-Hill.
Facultad de Ciencias Naturales e Ingenierías
Laboratorio de Maquinas Eléctricas