CENTRO DE BACHILLERATO BACHILLERATO TECNICO INDUSTRIAL Y DE SERVICIOS 233 Nombre del Alumno: Alfonzo Gómez Luis Alberto Maestro: Ing. Francisco Javier Carballo Aguilar !ui"o: #
Grado $ gru"o: % &C'
Fec(a: )ueves* #+ de noviembre de ,-#. Nombre de la "r/ctica: l generador com"uesto de corriente directa.
N0mero de "ractica: 1
Objetivos: #.2 studiar las "ro"iedades de los generadores com"uestos de c2d en condiciones de vac3o $ "lena carga. ,.2 A"render cómo se conectan los generadores com"uestos $ diferencial com"uesto. %.2 4btener la curva del volta)e de armadura en función de la corriente de armadura* en ambos ti"os de generadores.
Exposici!: Los generadores en derivación auto e5citables tienen la desventa)a de !ue las variaciones en su corriente de carga* al "asar de la condición de vac3o a la de "lena carga* esto (ace variar su volta)e "or los siguientes % factores: •
La intensidad del cam"o magn6tico disminu$e al caer el volta)e de armadura* lo !ue reduce todav3a m/s la intensidad de dic(o cam"o $ esto* lo !ue reduce el volta)e de la armadura* etc.
•
•
La ca3da de volta)e en la armadura 7la fórmula "ara calcular esto es 8I , de la armadura9 al "asar de vac3o a "lena carga. La velocidad de o"eración del motor "ro"ulsor "uede disminuir con la carga. 7esto se reere en "articular a las m/!uinas de combustión interna $ los motores de inducción9
Los dos devanados de cam"o 7en derivación $ en serie9 de los generadores com"uestos* de conectan de tal manera !ue sus cam"os magn6ticos se refuerzan entre s3* 7son aditivos9 as3 "ues* cuando aumenta la corriente de carga* disminu$e la corriente !ue "asa "or el devanado de cam"o en derivación $ "or lo tanto se reduce la intensidad del cam"o magn6tico. No obstante* si se (ace "asar "or el devanado de cam"o serie* la corriente de carga !ue tenga el mismo incremento* entonces aumentar/ la intensidad del cam"o magn6tico. ;i se tiene el n0mero a"ro"iado de vueltas en el cam"o serie* el incremento obtenido en la intensidad magn6tica com"ensar/ la reducción "roducida "or el cam"o en derivación. La intensidad del cam"o magn6tico resultante "ermanecer/ casi invariable $ se tendr/ un cambio mu$ "e!ue "ero es 0til "ara a"licaciones tales como la soldadura $ alumbrado de arco* en donde una corriente de salida constante es m/s im"ortante !ue el volta)e de salida constante.
He##$(ie!t$s * e+)ipo •
• • • • • • •
Módulo de fuente de alimentación 7#,-?,@- %B c2d. -2 #,- c2d9 Módulo de medición de corriente directa 7,--* ,.1 A9 Módulo de medición de corriente alterna 7,.1?,.1?,.1A9 Módulo de motor?generador de corriente directa. Módulo motor?generador sincrónico. Módulo de resistencia. Cables de cone5ión. anda
,#oce%i(ie!to Generador com"uesto. Dara comenzar se necesita realizar el siguiente diagrama:
;e "rocede a utilizar los módulos M; de motor?generador de corriente directa* el de medición de corriente directa $ resistencia. ;e va a aco"lar el motor sincrónico $ el motor de corriente directa "or medio de la banda. ;e va a (acer girar la "erilla de control del reóstato de cam"o del generador de corriente directa* en el sentido de las manecillas del relo)* (asta la "osición correcta "ara obtener una resistencia m3nima. Eoca revisar si las escobillas est6n en la "osición neutra. ;e van a colocar los interru"tores de resistencia en condiciones de vac3o. ;e va a conectar la fuente de alimentación $ el motor sincrónico 7el cual se va a usar "ara generar el movimiento9 debe de em"ezar a girar. A(ora !ue se realizó todo lo anterior* se tiene !ue observar si aumenta el volta)e* al tomar lectura* nos damos cuenta !ue* en efecto* si aumentó $ llegó (asta los -./ V0 A(ora* si eso no "asa se "rocede a conectar la fuente de energ3a $ se intercambian dos de los tres cables de cone5ión del estator !ue van al motor sincrónico. A(ora dic(o esto* se "rocede a medir el volta)e de armadura de circuito abierto* lo cual dio #,- de corriente directa. A(ora se va a (acer variar el reóstato de cam"o $ se va a observar el volta)e de armadura* nos damos cuenta !ue este var3a "or!ue el reóstato de cam"o controla la corriente de auto e5citación 7esta se mide en serie con el devanado en derivación $ el reóstato9. A(ora se va a a)ustar el reóstato de cam"o a un volta)e de salida A de #,- de corriente directa "ara la condición de vac3o.
A ,ARTIR DE ESTE 1O1ENTO NO SE TIENE UE TOCAR LA ,ERILLA DE CONTROL DE RESTATO DE CA1,O EN LO UE UEDA DE ESTE E4,ERI1ENTO DE LABOTARORIO0 ;e "rocede a a)ustar la resistencia seg0n lo indi!ue la siguiente tabla:
R 5o6(7 9 // 3// 2// -;/ -2/ -// ./ <;
IA 5$(ps7 EA 5vo'ts7 ,ote!ci$ 58$tts7 -.,-., -.% -.@1 #.-1 #., #.1 #.%
#,#,% #, #,+ #,@ #,+.1 #,.+ #,.@ #,%.@
,. 1,. @#-@.@ #%%.@ #1. #,.# ,-#.@
;e desconecta la fuente de alimentación.
DI=ERENCIAL CO1,UESTO A(ora* 0nicamente se van a cambiar las cone5iones del cam"o serie* (aci6ndolo de tal manera !ue la corriente de armadura "ase "or el sentido o"uesto. ;e va a realizar como lo marca el siguiente diagrama:
;e "rocede a conectar la fuente de alimentación $ se a)usta el reóstato de cam"o de un valor de A de #,-v de corriente directa Hes"u6s de esto* !o se v)e've $ toc$# e' #est$to %e
c$(po0 ;e "rocede a rellenar la siguiente tabla:
R 5o6(7 9 // 3// 2// -;/ -2/ -// ./ <;
IA 5$(ps7 EA 5vo'ts7 ,ote!ci$ 58$tts7 -.# -., -.# -.#@ -.#+ -.# -.# -.#
#, # %+.1 ,. ,-.1 #.1 #% #,.#
#1. #,., +.# .+ %.1 ,. ,.-@ #.
Conclusión Dara "oder observar la diferencia en el volta)e $ el am"era)e con el generador diferencial $ el diferencial com"uesto* lo ideal ser3a inter"retar sus res"ectivas gr/cas. Curva del generador com"uesto de corriente directa #%#,@ #,@
#,+
#,+.1
#,
#,.+
#,
#,.@
#,%.@
#,
volts
#,%
#,, #,- #,##@ ##
-
-.,
-.
-.
-.@
#
#.,
#.
#.
am"eres
Al observar esta curva 7obtenida a "artir de los datos ca"turados en su res"ectiva tabla9 nos damos cuenta !ue este ti"o de generador tiene un volta)e 7relativamente9 constante $ esto nos a$uda a !ue los a"aratos !ue se "iensan alimentar con este traba)en en un estado ó"timo gracias al volta)e contante sin im"ortar la carga. ste ti"o de cone5ión es conocido como com"uesto $ tiene este com"ortamiento "or!ue los devanados se #e&)e#>$! $ esto evita la ca3da de volta)e.
#.@
A(ora !ue $a vimos las caracter3sticas del com"uesto* toca ver la curva del diferencial com"uesto:
C)#v$ %e' ?e!e#$%o# %i&e#e!ci$' co(p)esto ##,#,
#-@-
vo'ts
# %+.1 ,. ,-.1 #.1
-
#% #,.#
,-
-
-.-1
-.#
-.#1
-.,
$(pe#e
;i nos damos cuenta* la "rinci"al caracter3stica !ue tiene el generador com"uesto es !ue este tiene un volta)e constante a "esar de la carga !ue este tenga. Al observar el diferencial com"uesto* nos damos cuenta !ue su caracter3stica es !ue tiene una corriente constante $ se "odr3a decir !ue su "rinci"al a"licación "uede ser la soldadura. ste com"ortamiento es "osible $a !ue los cam"os se restan $ (acen reducir de una manera dr/stica el volta)e* sin embargo* la carga se com"orta de una manera constante cuando el generador se encuentra en condición de "lena carga. A(ora !ue $a vimos las diferencias !ue tienen este ti"o de generadores* ser3a bueno (ablar del generador com"uesto* el generador en derivación de corriente directa con autoe5citación $ el generador con e5citación inde"endiente.
-.,1
;i la "rinci"al idea es !ue el generador de un volta)e constante $ con la menor "erdida de volta)e* vemos estos ti"os de generadores nos llegar3a la "regunta Cu/l es el !ue necesitamos Dues la res"uesta es mu$ f/cil* basta con observar las siguientes gr/cas:
?e!e#$%o# %e c@% e! $)toexcit$ci! e! #e'$ci! $(pe#e@vo'tio #@#1+ #-
#1,
#1
#%
#-
#%# #,-
#,-
#-,., +.,
#--
VOLTS
##1
@,-
-.,
-.
-.
-.@
#
#.,
#.
A1,ERE
Dodemos observar !ue el volta)e disminu$e de una manera mu$ signicativa en cuanto va aumentando la carga $ la "erdida de volta)e es la siguiente: 157 v − 97.2 v =59.8 v
Honde #1+v es el volta)e inicial en condiciones de vac3o $ +., es el volta)e en condición de "lena carga $ la "6rdida total ser3a de ;0.v0 n com"aración con el otro ti"o de e5citación 7e5citación inde"endiente9 "odemos com"rarlo con la siguiente gr/ca:
Generador de c2d con e5citación inde"endiente ##% #-
#%,
#,
#,1
#,,
##
#,-
##1
##, ###
#--
volts
@,-
-
-.,
-.
-.
-.@
#
#.,
#.
am"ere
Dodemos ver !ue el volta)e no disminu$e de una manera tan dr/stica $ la "erdida ser3a la siguiente: 134 v −111 v =23 v
Honde #,%v es el volta)e generado en condición de vac3o $ ###v es el volta)e generado en condición de "lena carga* la "erdida de volta)e es 23v0 Nos damos cuenta !ue en auto e5citación la "erdida de volta)e es de 1.@v mientras !ue en e5citación inde"endiente la "erdida es muc(o menor !ue ser3a de ,%v. ntre estos dos ti"os de generadores* vemos !ue el !ue nos conviene es el de e5citación inde"endiente* "ero tiene un "roblema* este es mu$ costoso $ en ocasiones innecesario* a(ora* al com"ararlo con el generador diferencial nos damos cuenta !ue terminamos con 30.v de m/s en condición de "lena carga. ste tiene una venta)a* funciona como el de auto e5citación $ esto !uiere decir !ue no se necesita una fuente de alimentación e5terna 7en cuanto a energ3a el6ctrica se reere9 $ si "odemos verlo como desventa)a* "uede ser su costo* $ esto es a causa de !ue tiene dos devanados "ara !ue funcione de esta manera.
#.
