MANUAL 2 DEL CURSO MAQUINAS Y HERRAMIENTAS DEL CONALEPDescripción completa
LABORATORIO DE MAQUINARIA ELÉCTRICA II PRÁCTICA #4 MÁQUINA SINCRÓNICA: PARÁMETROS Y OPERACIÓN OBJETIVO. 1. Determinar los parámetros de la máquina sincrónica mediante las curvas de saturación, corto circuito y carga a factor de potencia cero.
PROCEDIMIENTO. 1.
Curva en Vacío 1.1: Conecte la máquina de corriente alterna del grupo KATO para que funcione como generador síncrono como se muestra en la Figura 1. Acople la máquina de corriente continua para que trabaje como primo-motor.
Figura 1. Devanado de campo y estator de la máquina síncrona.
1.2: Coloque el reóstato de campo de la máquina c.c. en la posición de mínima resistencia. En esta práctica se variará la corriente de campo del generador por medio de una fuente de voltaje variable DC en paralelo a la bobina de campo. 1.3: Arranque el motor de corriente continua y ajuste su velocidad a 1800 rpm. 1.4: Con el estator de la máquina sincrónica en circuito abierto (vacío), empiece a aumentar su corriente de campo. Para cada uno de los valores de If, anote las respectivas magnitudes de voltaje generado. Registre los datos en la Tabla 1. 2.
Curva de Cortocircuito 2.1: Con las máquinas conectadas como en la parte anterior, cortocircuite los terminales de armadura de la máquina sincrónica como se muestra en la Figura 2. 2.2: Arranque el primo-motor y llévelo a 1800 rpm.
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2.3: Empiece a aumentar la corriente de campo de la máquina sincrónica. Para cada paso de corriente de campo, mida la corriente de cortocircuito en la armadura. Anote los datos en la Tabla 2. Nota: La máxima corriente de corto circuito debe ser la corriente nominal de la máquina síncrona.
Figura 2. Diagrama para curva de cortocircuito.
3.
Curva de Factor de Potencia Cero 3.1: Conecte las máquinas del grupo KATO como se muestra en la Figura 3, adicionando una carga puramente inductiva trifásica en las terminales de la armadura del generador síncrono, con la finalidad de obtener un factor de potencia cero. 3.2: Arranque el motor de corriente continua y ajuste su velocidad hasta llegar a los 1800 R.P.M. 3.3: Ajuste la carga y la corriente de campo de la máquina síncrona hasta obtener voltaje nominal en la carga y una corriente de armadura igual a la nominal. Tome estos valores de corriente de campo y voltaje terminal como punto inicial. 3.4: Disminuya la corriente de campo (variando la fuente DC en paralelo a la bobina de campo). Tome los valores de corriente de campo y voltaje terminal en cada paso y anótelos en la Tabla 3. Siempre mantenga la corriente de armadura y la velocidad constante al variar la carga inductiva. 3.5: Mida la resistencia de armadura por fase y anótelo en la Tabla 3.
Figura 3. Diagrama para FP=0.
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REPORTE. – a) b) c) d) e) f) g)
Trazar las curvas de saturación, entrehierro, cortocircuito y carga a FP=0. Dibujar el triángulo de Potier Calcular la reactancia de dispersión en ohmios y por unidad. Calcular la reactancia sincrónica de eje directo en ohmios y por unidad. Calcular la reactancia sincrónica de eje en cuadratura en ohmios y por unidad. Calcular las relaciones de cortocircuito: saturada y no saturada. Dibuje el circuito equivalente de la máquina síncrona.
INTERNET. – Video prácticas anteriores: https://youtu.be/nbxTR-kLltg
PREGUNTAS. -
¿Por qué está relacionada la frecuencia de un generador sincrónico con la rotación de su eje? ¿Qué relación existe entre la reactancia sincrónica de eje directo y la relación de corto circuito (RCC)? ¿Por qué es necesario que la curva de carga sea a factor de potencia cero para construir el triángulo de Potier? ¿Para qué tipo de aplicaciones se prefiere utilizar una máquina síncrona de rotor cilíndrico? ¿Y una máquina síncrona de polos salientes? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la máquina sincrónica frente a la máquina de inducción?
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