UNIVERSIDAD DE LAS L AS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE ELECTRICA ELECTRIC A Y ELECTRONICA ELECTRONI CA
Informe de Laboraor!o N"#$ CARRERA
CÓDIGO DE LA ASIGNATURA
NOM%RE DE LA ASIGNATURA
Ingeniería Electrónica e Instrumentación
1955
Maquinas Eléctricas
PR&CTICA N"
LA%ORATORIO DE'
!"
TEMA'
+
DURACIÓN ()ORAS*
MAQUINAS ELECTICAS
EL ALTERNADOR TRIFASICO
"
O%,ETIVOS
Obtener la curva de saturación en vacío del alternador. alternador. Obtener las características de corto circuito del alternador. alternador. -
INSTRUCCIONES A. E/UIPO E/UIPO Y MATE MATERIA RIALES LES NECES NECESAR ARIOS IOS Modulo motor/generador síncrono Módulo de motor de inducción de jaula de ardilla Módulo de interruptor de sincroniación
EMS 8241 EMS 8221 EMS 8!21
• • •
•
• • • •
•
0
Módulo de "uente de alimentación
#$%12$/2$8&'
EMS 8821 Módulo de medición de c%a #2)$/2)$/2)$&( Módulo de medición de c%a #2.) */2) *( Módulo de medición de c%d #$.) /2.) *( +ables de cone,ión 8-41 anda 8-42
3∅
12$& c%d( EMS 842! EMS 842) EMS 8412 EMS EMS
EXPOSICIÓN
os t0rminos generador de corriente alterna' generador síncrono' alternador síncrono alternador' a menudo se utilian indistintamente en libros de ingeniería. uesto 3ue los generadores de inducción en esta obra' el termino alternador se aplica solo a los primeros. os os alte altern rnad ador ores es son son la "uen "uente te ms ms impo import rtan ante te de en ener energí gía a el0c el0ctr tric ica. a. os os alternadores generan un voltaje de c%a cua "recuencia depende totalmente de la velocidad de rotación. El valor del voltaje generado depende de la velocidad' de la e,citación e,citación del campo en c%d del "actor de potencia de la carga. Si se mantiene constante la velocidad de un alternador se aumenta la e,citación de campo de c%d' el 5ujo magn0tico ' por tanto' el voltaje de salida' aumentaran en proporción directa a la e,citación. 6o obstante' con incrementos progresivos en la corriente de campo de c%d' el 5ujo alcanara 7nalmente un valor lo su7cientemente
alto para saturar el ierro del alternador. a saturación del ierro signi7ca 3ue' para un incremento dado de la corriente de ampo de c%d' se tendr un incremento menor en el 5ujo. ara conocer el grado de saturación se puede medir el voltaje generado' a 3ue este tambi0n se relaciona directamente con la intensidad del 5ujo magn0tico. as tres "ases del alternador estn espaciados mecnicamente a intervalos id0nticos unas de otras ' por lo tanto' los voltajes respectivos generados no estn en "ase' sino estn des"asados entre sí en 12$ grados el0ctricos. +uando un alternador 3ue trabaja produciendo su voltaje nominal de salida se somete respectivamente a un corto circuito' abr momentneamente corriente de gran intensidad. Sin embargo' al sustituir el cortocircuito' las corrientes intensas disminuirn rpidamente a valores seguros.
1
PROCEDIMIENTO
Advertencia: ¡En este experimento de laboratorio se manejan altos voltajes! ¡No haga ninguna conexión cuando la fuente esté conectada! ¡La fuente debe desconectarse después de hacer cada medición! +onecte el circuito ilustrado en la 7gura )!%1' usando los módulos E"# de motor$generador s%ncrono& motor de jaula de ardilla& fuente de alimentación ' medición El motor de jaula de ardilla se usara para ilustrar el motor/generador síncrono como alternador9 durante este experimento de laboratorio' se supondr 3ue tiene velocidad constante. Obs0rvese 3ue el motor de jaula de ardilla est conectado a la salida 7ja de 2$8& tri"sico de la "uente de alimentación' terminales 1' 2 :. El rotor del alternador va conectado a la salida variable de $%12$& c%d de la "uente de alimentación' terminales ; 6. ( a( *cople el motor de jaula de ardilla al alternador' mediante la banda.
b( ajuste el reóstato del campo del alternador a su posición e,trema moviendo el control en el sentido de las manecillas del reloj #para una resistencia cero.( c( ponga la perilla de control del voltaje de la "uente a su posición e,trema aci0ndola girar en sentido contrario a las manecillas del reloj #para un voltaje en c%d igual a cero( ) a( conecte la "uente de alimentación. El motor debe comenar a "uncionar. b( siendo nula la e,citación de c%d' mida anote
E1
'
E2
<
E3
#use las
escalas ms bajas de los voltímetros.( ¿ ¿ E1 =¿ V ¿c − d ¿ ¿ E2 =¿ V ¿ c−d ¿ ¿ E3 =¿ V ¿ c−d
c( e,pli3ue por 3u0 se genera un voltaje de c%a cuando no a e,citación en c%d.
……………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………….. * a( si el motor tiene un interruptor S' cierre al llegar a este paso.
b( aumente gradualmente la e,citación de c%d' al ir de $ asta $.1 * c%d. c( mida anote en la =abla )!%1' los tres voltajes generados
E1
'
E2
<
E3
d( repita +b, para cada una de las corrientes indicadas en la =abla )!%1. e( reduca el voltaje a cero desconecte la "uente de alimentación. - calcule anote en la =abla )!%1 el voltaje de salida promedio del alternador' para cada corriente indicada. . a( +onecte la "uente de alimentación ajuste la e,citación de c%d asta 3ue E1=208 V c − d
. Mida anote
E 2
'
E3
E1=208 V c −d ¿ ¿ E2 =¿ V ¿ c−d ¿ ¿ E3 =¿ V ¿ c−d
b( >esconecte la "uente de alimentación sin el control de ajuste del voltaje. c( &uelva a conectar los tres voltímetros de c%a de tal manera 3ue midan los voltajes a trav0s de cada uno de los tres devanados del estator. d( +onecte la "uente de alimentación. Mida anote los voltajes generados en cada devanado del estator conectado en estrella. ¿ ¿ E1 a 4 =¿ V ¿c −d ¿ ¿ E2 a 5 =¿ V ¿c −d ¿ ¿ E3 a 6 =¿ V ¿ c−d
e( ?educa el voltaje a cero desconecte la "uente de alimentación. "( +ompare los resultados de +a, ' +d, @+oinciden con los 3ue se obtendrían
normalmente de una "uente de alimentación tri"sica convencionalA
Tabla 56-1
Figura 56-1
Figura 56-2
/ conecte el circuito 3ue se ilustra en la 7gura )!%2' con el interruptor de sincroni0ación E"# Observe 3ue el interruptor est conectado de tal manera
3ue' al cerrarlo' 3ueden en corto circuito directo los devanados del alternador. 1 a( Babr el interruptor de sincroniación.
b( conecte la "uente de alimentación ajuste la e,citación de c%d asta 3ue E1= 208 V c − d
. El motor debe estar "uncionando las tres lmparas del módulo
de sincroniación deben estar prendidas. c( Mida anote la corriente de e,citación de c%d
I 1
.
¿ ¿ I 1 =¿ A ¿c −d
d( cierre el interruptor de sincroniación para poner en corto circuito al alternador9 observe el comportamiento de la corriente alterna I 2
e( @Basta 3u0 valor m,imo #apro,imadamente( aumento
I 2
.
A
¿ ¿ I 2 =¿ A ¿c − d
"( @+ul es el valor 7nal de estado permanente de
I 2 e I 1
A
¿ ¿ I 1 =¿ A ¿c −d
¿ ¿ I 2 =¿ A ¿c − d
g( ?educa el voltaje a cero desconecte la "uente de alimentación. 234E5A 6E 78N879"9EN8 a, En la gr7ca de la 7gura )!%:' mar3ue los valores promedio de voltaje en "unción de los valores de corriente de c%d' tomados de la tabla )!%1. b, =race una curva continua 3ue pase por los puntos marcados. c, @Basta 3u0 valor "orma una línea ms o menos recta la curva del voltajeA CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC d, @En dónde se encuentra el codo de la curva de saturaciónA CCCCCCCCCCCCCCCC& c%d. e, E,pli3ue por 3u0 el voltaje aumenta con menor rapide cuando se incrementa la corriente de c%d.
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( >e algunas de las raones por las 3ue no se espera un alternador cerca del codo de su curva de saturación.
……………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………… .. ) Dn alternador tiene menos probabilidades de 3uemarse cuando est en un corto circuito permanente' 3ue un generador en derivación de c%d con e,citación independiente. E,pli3ue esto.
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igura )!%: N8A#
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