EXPERIMENTO Nº. 2 EL GENERADOR EN DERIVACION DE C.C. CON AUTOEXCITACION OBJETIVOS: 1) Estudiar Estudiar las propieda propiedades des del generador generador en derivación derivación de C. D. con autoexcit autoexcitación ación,, en condiciones condiciones de vacío y plena carga. 2) Aprender Aprender cómo cómo se se conecta conecta el generador generador autoex autoexcitac citación. ión. 3) !tener la la curva de tensión de armadura en "unción de la intensidad de corriente de armadura del generador. generador. RESUMEN TEORICO: El generador de excitación independiente tiene muc#as aplicaciones. $in em!argo, posee la desventa%a de &ue se re&uiere una "uente de alimentación independiente de corriente directa, para excitar el campo de derivación. Este es costoso y en ocasiones inconveniente, por lo &ue el generador C. D. autoexcitación es a menudo mas apropiado. En un generador con autoexcitación, el devanado de campo se conecta a la salida del generador. $e le puede conectar directamente a la salida, en serie con esta o !ien, usando una com!inación de am!as conexiones. 'a "orma en &ue el campo se conecte. (Derivación, serie, compuesta) determina muc#as de las características del generador. odas odas las generaciones citadas tiene la misma construcción. 'a autoexcitación es posi!le de!ido al magnetismo remanente de las partes de los polos del estator. Cuando gira la armadura se induce una pe&ue*a tensión en sus devanados. Cuando el devanado de campo se conecta en paralelo ( en derivación) con la armadura, se tendr+ el "lu%o de una pe&ue*a intensidad de corriente y el magnetismo remanente se re"uera, lo cual aumenta m+s todavía una tensión de armadura y, por lo tanto, se produce un r+pido aumento de tensión. $i la intensidad de corriente de campo no "luye en el sentido adecuado, el magnetismo remanente se reduce y no se genera tensión. En este caso, la situación se corrige intercam!iando simplemente las terminales del campo en derivación.
PARTES Y EQUIPO REQUERIDO: -uente de alimentación nstrumentos C.D. Amperímetro C.A. C.A. /enerador0motor C.D. /enerador0motor síncrono esistencias Ca!les de conexión anda
PROCEDIMIENTOS 1. El motor síncrono es el adecuado para impulsar el generador de c.c., de!ido a su velocidad constante de operación. Conecte el circuito &ue aparece en la "igura 21, usado la "uente de alimentación, instrumentos de medición y el generador0motor síncrono.
0-20 A.C.A.
I1
A
A (1)
1 220 V.C.A.
0-20 A.C.A.
I2
A
B (2)
R=
4
2
0.575 A 50 W
220 V.C.A.
0-20 A.C.A.
I3
A
C (3)
3 +V (7)
5
6
130 V.C.C.
-V (N)
-ig. 21 4o apli&ue potencia por a#ora. 2. 'as terminales A(1), (2) y C(3) de la "uente de alimentación proporcionan la potencia tri"+sica "i%a para los devanados del estator. 'as terminales 56(7) y 6(4) de la "uente de alimentación producen la potencia "i%a de c.c. para el devanado del rotor. A%uste la perilla de control del reóstato a su posición correcta (media), para una excitación normal. 0 - 20 A.C.C. 1
5
+ CAMPO EN DERIVACION
A
-
IA
6
+
VA
7
V
0 -200 V.C.C.
RL
-
8
2
-ig. 22 3. Conecte el circuito de la "igura 22, usando el generador0motor de c.c., instrumentos de medición de c.c. y el módulo de resistencias. a) Acople el motor síncrono y el generador de c.c. por medio de la !anda. !) 8aga girar la perilla de control del reóstato de campo del generador de c.c., en el sentido contrario de las manecillas del relo% #asta la posición extrema, para o!tener una resistencia mínima. c) Aseg9rese de &ue las esco!illas est:n en la posición neutra. d) Colo&ue los interruptores de resistencia para o!tener la condición de vacío (todos los interruptores a!iertos).
;. Conecte la "uente de alimentación.
El motor síncrono de!e comenar a girar.
a) !serve si la tensión 6 A se incrementa (en comparación al experimento 1<). $=====4=====. !) $i no, desconecte la "uente de alimentación e intercam!ie los ca!les del campo en derivación, en las terminales > y ?. c) @ida la tensión de armadura con el circuito a!ierto. VA = ____ V.c.c. >. 8aga girar el reóstato de campo y o!serve &ue pasa con la tensión de armadura 6 A. 6aríaB ___________________. Expli&ue por&ue ______________________________________________________________
_____________________________________________________________. ?. Colo&ue los interruptores de resistencia, en tal "orma &ue la resistencia total de carga sea de 1< Ω. A%uste el reóstato de campo #asta &ue el generador de una tensión de salida de 12< 6.c.c. El amp:rmetro A de!e indicar 1 A.c.c. a) Este es el a%uste correcto del control del reóstato de campo para la potencia nominal de salida (12< 6 x 1 A 12< F) del generador de c.c. (110 x 1 ). 4o to&ue el control del reóstato de campo durante el resto del experimento. 7. A%uste la resistencia de carga las veces &ue se re&uieran para o!tener cada uno de los valores anotados en la ta!la 21. a) @ida y anote 6 A e A para cada valor de resistencia &ue aparece en la ta!la. !) Desconecte la "uente de alimentación. c) Calcule y anote la potencia correspondiente a cada resistencia indicada en la ta!la 21. R+ OHMS
IA AMPERS
EA VOLTS
POTENCIA ATTS
?<< 3<< 2<< 1>< 12< 1<< G< 7> a!la 21 G. nvierta la rotación del motor propulsor, intercam!iando dos de los tres ca!les de conexión del estator (terminales A(1), (2) o C(3) ), &ue van al motor síncrono. a) Elimine la carga del generador a!riendo todos los interruptores de resistencia. !) Conecte la "uente de alimentación. c) Aumentó la tensión del generadorB $=====4======. Expli&ue por&ue
d) Desconecte la "uente de alimentación.
PRUEBA 1. $i un generador autoexcita!le pierde todo su magnetismo remanente, puede generar una tensión de salidaB $=====4======. 2. Cómo se puede lograr &ue un generador opere despu:s de #a!er perdido todo su magnetismo remanenteB _________________________________________________________ . 3. Huede el generador perder lentamente su magnetismo remanente con el paso del tiempoB $===4===.
;. Di!u%e la curva de regulación de tensión 6 A en "unción de A, en la gr+"ica de la "igura 23 usando los valores o!tenidos en la ta!la 21
C!"#$ %& R&'!($c)*
-ig. 23 >. Calcule la regulación de tensión, de vacío a plena carga ( 1 A.c.c. ).
?. Compare la regulación de tensión del generador autoexcita!le con la de un generador con excitación independiente (Experimento de la!oratorio 4o. 1).
7. Expli&ue por&ue uno de los generadores tiene me%or regulación de tensión &ue el otro.
N,-$: El proceso de autoexcitaión de un generador de c.c. necesita de la existencia de un "lu%o residual en los polos de la m+&uina. De esta "orma, cuando el generador comiena a girar, se induce en la armadura una tensión. Esta tensión, &ue puede ser muy pe&ue*a, aparece en las terminales del generador y, por consiguiente #ace
6 ↑ .- E A 1- circular una corriente por las !o!inas del campo .
Dic#a corriente da lugar a una "uera magnetomotri &ue incrementa el "lu%o de los polos. El aumento de "lu%o origina un aumento en la tensión inducida en la armadura y por ende nuestro volta%e terminal (6 A).
