PRACTICA Generador Síncrono

PRACTICA: GENERADOR SINCRONO INTRODUCCIÓN Los generadores síncronos trifásicos son la fuente principal de toda la energía eléctrica que consumimos. Estas máquinas son los convertidores de energía más grandes del mundo. Convierten energía mecánica en energía eléctrica. Un generador síncrono de campo estacionario tiene la misma apariencia externa que un gener generado adorr de cd. Los polos polos salient salientes es crean crean un camp campo o de cd, cd, el cual cual es corta cortado do por por una armad armadur ura a rotat rotatori oria. a. La armad armadura ura posee posee un devan devanado ado trifás trifásico ico cuyas cuyas term termina inales les está están n conectadas a tres anillos colectores montados en el eje. Un juego de escobillas que se deslizan deslizan sobre los anillos colectores colectores permite permite conecta conectarr la armadu armadura ra a una carga carga trifásic trifásica a externa. La armadura es impulsada por un motor de gasolina, o alguna otra fuente de potencia motriz. Conforme gira, se induce un voltaje trifásico, cuyo valor depende de la velocidad de rotación y de la corriente directa de excitación en los polos estacionarios. La frecuencia del voltaje depende de la velocidad y del número de polos en el campo. Un generador síncrono de campo rotatorio tiene una armadura estacionaria llamada estator. El devanad devanado o trifásic trifásico o del estator está conecta conectado do directam directamente ente a la carga, carga, sin pasar pasar por  grandes y pocos confiables anillos colectores y escobillas. escobillas. Un estator estacionario estacionario también facilita el aislamiento de los devanados por que no están sujetos a fuerzas centrífugas. El campo es excitado por un generador de cd. Casi siempre montado en el mismo eje. Observe que las escobillas que están en el conmutador se tienen que conectar a otro juego de escobillas escobillas montado sobre anillos colectores colectores para alimentar la corriente directa Ix al campo rotatorio.

Generador trifásico elemental a) Representación esquemática, b) Conexión en estrella de los enrollados

OBJETIVO: Con la práctica se pretende demostrar  •

• • •

Como varia la corriente de excitación con respecto al voltaje generado. La relación entre la velocidad y la frecuencia. El comportamiento del voltaje a plena carga. Como recuperar el voltaje perdido cuando está conectado a una carga.

MATERIAL: 1

Generador síncrono

1

Primo motor 

1

Amperímetro

1

Milímetro

10

Cables cortos

10

Cables largos

1

tacómetro

1

Frecuencímetro

DESARROLLO: 1.

Primero se conecta el primo motor para revisar la velocidad a la que está girando, hasta llagar a la máxima indicada en la placa de características.

W= 1750 rpm 2. El generador trifásico conexión estrella se conecta sin aplicarle la corriente de excitación y se mide su voltaje magnético remanente.

Vmr= 7.54 V 3.

Se hace la conexión del generador con el primo motor 

4. Se conecta en serie un amperímetro para medir la corriente de excitación. 5. De igual manera se conecta un voltímetro en paralelo en el generador para medir su voltaje generado.

I exc.= 0.42 A Eg= 178 V

6.

Con el reóstator controlamos la corriente de excitación a una velocidad constante de 1750 rpm. Con una corriente de excitación inicial de 0.42 y un voltaje generado de 178 V (datos en vacio) se llena la tabla siguiente:

I exc. (A) Eg (V)

7.

0.42

178

0.45

187

0.50

197

0.54

206

0.58

210

0.62

219

0.66

227

0.70

231

0.72

234

Regular el generador hasta obtener una corriente de excitación constante de 0.38 y una velocidad inicial de 1000 rpm se llena una tabla W(rpm)  f (Hz) W (rpm) F (Hz) 1000

32

1250

42

1500

53

1600

58

1700

59

1750

60

8. Se tiene un voltaje de línea de 236 V. ¿Cuál es el voltaje por fase? Vf= 2363=136.25 V

9. Comprobar en valor real con el voltímetro: Vf=134 V 10.

Con los datos dados a continuación se conectara una carga y se medirá el voltaje de línea, se calculara el voltaje de fase, y comprobara el voltaje de fase a plena carga.

W = 1750 rpm I exc. = 0.38 f = 60 Hz Vl=224

Vf= 2243=129 V

Voltaje real: Vf=100 V

GRAFICAS: Esta grafica muestra el control de la corriente de excitación con respecto al voltaje generado.

La grafica siguiente compara la variación de la frecuencia que depende de la velocidad

CONCLUSIÓN: Durante el proceso de la práctica se fueron aplicando diferentes conceptos antes vistos en clase, como es la corriente de excitación, el voltaje generado, la frecuencia, la velocidad, etc. En uno de los puntos se observa que cuando controlamos la corriente de excitación controlamos el voltaje generado, ya que en la grafica se nota que cuando aumentamos la corriente de excitación también aumentamos el voltaje generado llegando a un punto máximo de generación de voltaje, todo esto es a una velocidad constante. En la grafica siguiente vemos como a una corriente de excitación constante, ahora lo que se varia es la velocidad afectando esta a la frecuencia, si aumenta una aumenta la otra.

Por último cuando conectamos al generador una carga resistiva el voltaje generado disminuye, esto se aprecia en los cálculos finales que se hicieron de voltaje de línea y de fase al vacio y plena carga. Con todo esto podemos concluir que para recuperar el voltaje perdido cuando es conectada una carga se puede controlar la corriente de excitación haciéndola aumentar para que así el voltaje generado aumente.