Máquinas Eléctricas Labo

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS I I EAPIEI 1

FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA Y ELCTRICA ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE

INGENIERIA ELCTRICA

I. OBJETIVO

Estudio practico de las formas de conexin en los motores trifsicos a tensin reducida, entre ellos el arranque en estrella-triangulo

II. FUNDAMENTO

Generalmente se utiliza este circuito de arranque en estrella-triangulo, con la finalidad de reducir la intensidad de corriente en el arranque, sobre todo en motores de grandes potencias. En efecto al conectar las bobinas

del estator en estrella, la tensin que recibe una de ellas es 1/3 de lnea, pero adems la intensidad de lnea I1, es la misma que de una bobina, que es por otra parte, 1/3 veces lo que recibir en triangulo. Por tanto, la intensidad de lnea, es ahora 1/3 de lo que resultara conectado en triangulo As un motor para las tensiones de 220/380 V, que se ha de conectar a una red de 220, al conectar primeramente las bobinas del estator en estrella se logra que la intensidad de arranque directo deber ser aproximadamente, tres veces inferior a lo que seria en el arranque en triangulo. Una vez en marcha el motor y prximo a su numero de revoluciones nominales, se cambia de acoplamiento, pasndose las bobinas a la conexin triangulo. En la figura se ha representado un esquema elctrico para un arranque en estrella-triangulo. Como puede verse, tiene tres contactores. El C1 principal, el C2 de estrella y el C3 de triangulo y un rel de tiempo, que, con su actuacin retardada, distancia automtica y adecuadamente el cierre de uno u otro de los contactores C2 y C3 respectivamente.

III. EQUIPO Y/0 INSTRUMENTOS A UTILIZAR

1.- 1 motor asncrono trifsico tipo jaula de ardilla. 2.- 2 pinza amperimtrica ( digital y analgica) 3.- 1 vatmetro 4.- 1 tacmetro digital

EXPERIMENTO N 01

ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO DE MOTORES

ASNCRONO TRIFSICO



IV. PROCEDIMIENTO

1. En primer lugar se realizan las conexiones para proceder a arrancar el motor en forma directa en conexin estrella. Tomar valores de corriente de arranque, potencia y velocidad del motor.

2. Luego de realizar las conexiones respectivas para el arranque del motor en conexin triangulo y tomar valores de corriente de arranque, potencia y velocidad.

3. Realizar las conexiones respectivas utilizando el tablero que controla el arranque estrella-triangulo para la marcha del motor t tomar valores de corriente de arranque, potencia y velocidad.

4. Tomar valores del tiempo que se requiere para la conmutacin estrella-triangulo.

5. Finalizada estas pruebas, hacer un seguimiento del circuito de control y mando del tablero donde se realiza el arranque estrella triangulo.

V. CUESTIONARIO

1. Presentar el diagrama del circuito de control y fuerza para el arranque estrella-triangulo utilizado en laboratorio.

2. Explique, debido a que se produce el cambio de giro del motor, cuando se invierten dos terminales de alimentacin.

3. Presentar en un cuadro los valores tomados en el procedimiento (1), (2) y (3), explique los resultados obtenidos.

4. Con los equipos utilizados en laboratorio. Calcule el numero de polos del motor utilizado en la experiencia.

5. Explique el tiempo que utiliza el motor en obtener su velocidad nominal

6. Calcular con los datos de placa la corriente nominal y la corriente de arranque, comparar con los datos obtenidos en laboratorio. Cuando se realiza la conexin estrella-triangulo. Explique los errores porcentuales en cada conexin.

7. Explique, porque es utilizado este tipo de arranque y para que niveles de potencia de los motores es mas utilizado.

8. Dar un mnimo de 5 observaciones y conclusiones.

VI. OBSERVACIONES Y/O CONCLUSIONES

Sus conclusiones y observaciones deben ser claras y concisas.

BIBLIOGRAFA Maquinas Elctricas Kosow Maquinas Elctricas Chapman Maquinas Elctricas Fitzgerald Maquinas Elctricas Rossemberg Tomo I y II



Figura 1

R

S

T

ARRANQUE

ESTRELLA-TRIANGULO

C3F

TRABAJO

ARRANQUE

Tipos de Conexin

R

S

T

1

2

3

4

5

6

R

S

T

1

2

3 4

5

6

CONEXION ESTRELLA CONEXION TRIANGULO




INGENIERIA ELCTRICA

III. OBJETIVO

Estudio practico de las formas de conexin en los motores trifsicos a tensin reducida, entre ellos el arranque con auto-transformador y tambin mediante tres resistencias.

IV. FUNDAMENTO

El motor es alimentado a tensin reducida mediante un auto-transformador, el cual se pone fuera de servicio cuando el arranque termina.

El arranque se realiza en tres tiempos: 1. Conectado en estrella el auto-transformador, despus del cierre del

contactor de lnea, el motor marca ahora a tensin reducida. 2. Apertura del punto neutro, una fraccin del devanado del auto-

transformador, insertado en serie con cada fase del estator, se comporta como una inductancia.

3. El tercer contactor acopla al motor a plena tensin de la red y provoca la apertura de los dos primeros contactores del arranque.

CARACTERSTICAS DEL METODO DE ARRANQUE A lo largo del primer tiempo, el par se reduce proporcionalmente al cuadrado de la tensin (Fig. N 1), y la corriente de lnea en relacin muy prxima, ligeramente mas elevada que la corriente magnetizarte del auto-transformador. La corriente es reducida solamente en relacin a la tensin, pero ha sido tomada en cuenta desde el punto de vista de la utilizacin. Esta forma de arranque es sobre todo utilizada para los motores de gran potencia. Con relacin al arranque estrella-triangulo permite tener un par mas elevado, con una punta de intensidad menor.


1. Pinza amperimetrica (analgica y digital) 2. Vatmetro 3. Tacmetro digital

EXPERIMENTO N 02

ARRANQUE A TENSIN REDUCIDA MEDIANTE

AUTO-TRANSFORMADOR



IV. PROCEDIMIENTO

1. En primer lugar se realizan las conexiones para proceder a arrancar el motor en forma directa en conexin estrella (Y). Tomar valores de corriente de arranque, potencia y velocidad del motor.

2. Luego de realizar las conexiones respectivas para el arranque del motor en conexin triangulo y tomar valores de corriente de arranque, potencia y velocidad.

3. Realizar las conexiones respectivas utilizando el tablero que controla el arranque por auto-transformador para la marcha del motor y tomar valores de corriente de arranque, potencia y velocidad.

4. Tomar valores del tiempo que se requiere para la conmutacin con auto-transformador.

5. Finalizada estas pruebas, hacer un seguimiento del circuito de control y mando del tablero donde se realiza el arranque con auto-transformador.

6. de la misma manera seguir los procedimientos para el arranque mediante el mtodo de resistencias.

V. CUESTIONARIO

9. Presentar el diagrama del circuito de control y fuerza para el arranque por auto-transformador y resistencias utilizado en laboratorio.

10. Presentar en un cuadro los valores tomados en el procedimiento (1),

(2) y (3), explique los resultados obtenidos y comparar con el mtodo de resistencias.

11. Calcular con los datos de placa la corriente nominal y la corriente de

arranque, comparar con los datos obtenidos en laboratorio, explique. 12. En que industrias se utilizan estos tipos de arrancadores de tensin

reducida. 13. Dar un mnimo de 5 observaciones y conclusiones.



BIBLIOGRAFA Maquinas Elctricas Kosow Maquinas Elctricas Chapman Maquinas Elctricas Fitzgerald



ARRANQUE CON AUTOTRANSFORMADOR

I1

I3

I2

AT

3F

T

S

R




INGENIERIA ELCTRICA

V. OBJETIVO

Estudio practico de los bobinados polifsicos usados en motores asncronos.

VI. FUNDAMENTO En una mquina de corriente alterna se crea un campo magntico giratorio al alimentarse con un sistema trifsico. Este campo giratorio inducido en el estator se obtiene de las tres intensidades que inducen campos distintos separados 120 (favorecidos por la disposicin de los devanados en el interior del estator y coincide con la siguiente expresin. Campo inducido por fase 1 => B1 = Bo Sen ( tl)

Campo inducido por fase 2 => B2 = Bo Sen ( tl-120) Campo inducido por fase 3 => B3 = Bo Sen ( t-240) Luego: B = B1 + B2 + B3

El campo, por tanto. Depende de la expresin t que varia desde hasta 360 y de independiente de la frecuencia del sistema trifsico que aumenta la mquina. La relacin existente entre la frecuencia y la velocidad de giro de la mquina es igual a:

NP = 120 f N = Velocidad de relacin en R.P.M P = Nmero de pares de polos

F = Frecuencias en Hz


5.- 1 Motor trifsico asncrono 220V, 60Hz, 5HP 6.- 1 Pinza amperimtrica 0 60 A 7.- 1 Multmetro 8.- 1 Tacmetro 9.- 1 Llave de cuchilla trifsica 10.- Cables de conexin

EXPERIMENTO N 03

ARROLAMIENTO PARA MAQUINAS ROTATIVAS DE CORRIENTE ALTERNA TRIFASICA



IV. PROCEDIMIENTO Primer Caso: Formar, usando todas las bobinas disponibles, un arrollamiento trifsico de

2 4 polos balanceados completamente. Conectar en serie las bobinas de una misma fase. Aplicar 220 voltios en la conexin estrella.

Medir la velocidad de vaci Medir al corriente de vaci y de arranque, anotar el tiempo

transcurrido en el arranque. Segundo Caso: Modificar las conexiones de manera que se duplique el nmero de polos de la mquina y medir las mismas magnitudes que en el tem anterior.

V. CUESTIONARIO

14. Mostrar el diagrama de conexiones de arrollamiento de una de las fases, en cada caso del motor usado en el laboratorio.

15. Deducir la onda del campo magntico producido por una sola fase en cada caso.

16. Calcular los factores de paso y de distribucin correspondiente a los casos ensayados, para lo fundamental, tercera y quinta armnica.

17. Explique a que se debe el cambio del sentido de giro al duplicar el nmero de polos.

18. Dibujar la distribucin de Ampo-conductores del motor utilizado en el laboratorio.



BIBLIOGRAFA

Reparacin y construccin de motores elctricos Pedro Camarena M. Reparacin de Motores Elctricos R. Rosenberg




INGENIERIA ELCTRICA

VII. OBJETIVO

Demostrar en forma practica los ensayos del motor y a partir de el determinar los paramentos del circuito equivalente de sustitucin en estado estacionario. Adems conocer las caractersticas de operacin de esta mquina.

VIII. FUNDAMENTO

Los datos necesarios para la determinacin de los parmetros del circuito equivalente T sern calculados a partir de los siguientes ensayos: ENSAYO DE VACIO: Medir previamente la resistencia ohmica de cada fase del estator a la temperatura ambiente, el promedio ser el valor representativo. Luego la mquina debe ser arrancada sin carga el eje, dejndosele marchar un tiempo prudencial para que las condiciones de lubricacin se estabilicen. Luego de ello elevar la tensin de alimentacin hasta aproximadamente 120% Vn y registrar para esta tensin, la potencia y corriente absorbida. Disminuir la tensin de alimentacin, la potencia y corriente absorbida. Disminuir la tensin de alimentacin hasta aproximadamente 50% Vn y anotar para cada valor de tensin, la corriente y la potencia. Medir la resistencia de cada fase del estator una vez terminada esta prueba.

Figura I

EXPERIMENTO N 04

LA MAQUINA ASNCRONA

1 2 3

4 6 5

Medir la resistencia

hmica de cada fase:

Entre 1 4 Entre 2 6 Entre 3 5



ENSAYO DE ROTOR BLOQUEADO

Bloquear el rotor y aplicar a la mquina asncrona tensin reducida y tomar simultneamente varios juegos de lectura de tensin, corriente, potencia hasta aproximadamente 1.5 In

Figura 2


11.- 1 Motor de induccin trifsico tipo jaula de ardilla 12.- Voltmetros 13.- Pinza amperimtrica analgica 14.- Pinza amperimtrica digital 15.- Secuencmetro digital 16.- Tacmetro 17.- Llave cuchilla monofsica 18.- Cables de conexin

IV. PROCEDIMIENTO

7. Tomar los datos de la placa de caractersticas de la mquina 8. Armar el circuito de la Figura 3. PARA ENSAYOS EN VACIO

9. Arrancar la mquina y esperar un tiempo prudencial para que las condiciones de lubricacin se estabilicen.

10. Luego por medio de Variac trifsico de SKVA, regular la tensin al 120% de la tensin nominal.

11. Tomar los datos requeridos por esta prueba.

Motor Jaula de Ardilla

1 2 3

4 6 5

Dar el ajuste necesario para bloquear el giro del eje

Tornillo de banco



PARA EL ENSAYO A ROTOR BLOQUEADO 12. Haciendo uso del tormillo de banco, que se encuentra fijado a la

base de concreto del motor, aplicar un freno al eje de la mquina. (ver Figura 2).

13. Arrancar LA mquina y regular la tensin hasta producir el 120% de la corriente nominal de la mquina.

14. Tomar los datos requeridos para esta prueba.

V. CUESTIONARIO

19. Calcular los parmetros del circuito equivalente T de la maquina asincrona para tensin nominal. Incluir perdidas rotacionales en la resistencia Rm. Calcular la corriente, potencia, factor de potencia, eficiencia. Explicar este procedimiento.

20. A partir de (1.) evaluar los parmetros del circuito L invertida y

calcular la corriente de entrada, la potencia activa, el factor de potencia, la eficiencia.

21. A partir del item (2.) se pide

Operacin como motor

Para un deslizamiento de 3% determinar la corriente, potencia absorbida, factor de potencia. Comparar estos resultados con los obtenidos experimentalmente. El deslizamiento nominal y mximo. La mxima potencia en el eje nominal y mxima. La corriente de arranque. La corriente nominal.

Operacin como generador

La mxima potencia que puede entregar en sus bornes y el deslizamiento a estas condiciones.

22. Calcular la potencia activa y reactiva que entrega en sus bornes

como generador. Dibujar el diagrama fasorial, explicar.

Variac

Trifsico 5KVA

22

0V

60

Hz

M

Figura 3



A

ENSAYO DE VACIO

ENSAYO DE CORTOCIRCUITO

If

A

A

If

A

S

V

A'

Rx

D CG

CONEXION GENERADOR SINCRONO DC (VACIO)

AWm




INGENIERIA ELCTRICA

IX. OBJETIVO

Desarrollar los ensayos de vaco y de corto circuito y a partir de ello calcular la reactancia sincrona.

X. FUNDAMENTO

Las maquinas sincrona son utilizadas como generadores, motores y compensadores sncronos. Principalmente son utilizados como generadores. Un devanado monofsico ubicado en el rotor, excitado con corriente continua, el cual gira a una velocidad rotrica produce un campo magntico giratorio, que recorre el entrehierro de la maquina, induce tensiones en el devanado trifsico ubicado en el estator. Tanto el rotor como el campo giran con la misma velocidad, de ah el nombre de sncrona. Los alternadores pueden ser de excitacin independiente como autoexcitado. El alternador del laboratorio es de tipo auto excitado, que consiste en tomar la corriente de excitacin de sus propios bornes, como la tensin generada en los bornes, como la tensin generada en los bornes del alternador es alterna, solo es suficiente hacerla pasar a travs de un puente rectificador (que puede ser monofsico o trifsico). Los ensayos de vacio y de corto circuito son realizados para obtener el parmetro de la reactancia sncrona del alternador.


19.- 1 Generador sncrono 5Kw 220 V D.C. 20.- 1 Multmetro 21.- 1 Pinza amperimtrica 22.- 1 tacmetro 23.- Llave cuchilla monofsica, trifsica 24.- Cables de conexin

EXPERIMENTO N 05

GENERADOR SINCRONO CARACTERISTICAS DE VACIO



IV. PROCEDIMIENTO

Tomar datos de la placa de caractersticas de la maquina a utilizar en el laboratorio en esta experiencia. Disponer de los instrumentos de medicin segn la figura N`1.

ENSAYO DE CORTO CIRCUITO

1. Previamente verifique que la posicin del restato de campo del motor D.C. el cual debe estar en su mxima posicin, as como el arranque del motor en su conexin shunt.

2. Arrancar el motor, llevarlo hasta la velocidad sincrona, verificando que esta se mantenga constante.

3. Medir la tensin remanente en bornes del generador. 4. A continuacin excitar el campo del generador regulando la resistencia

variable (Rx), y tomar lectura de la tensin generando en vaco para unos 12 valores de la corriente de excitacin (if), hasta llegar a 120% de la tensin nominal.

ENSAYO DE CORTO CIRCUITO

1. El circuito para este ensayo es mostrado en la figura N`2. 2. Los bornes del generador son corto circuitazo y la maquina es

impulsada a la velocidad sincrona. Luego la corriente de campo (if), es variada de modo que se obtenga unos 8 valores de corriente de armadura a continuacin medir la resistencia por fase del devanado estatrico.

V. CUESTIONARIO

23. Presentar en forma tabulada los datos tomados en esta experiencia. 24. Graficar las caractersticas de vaco (V vs IF) y de corto circuito. 25. De las grficas anteriores determinar la reactancia sincronia (Xs) por

fase del generador. 26. Si en bornes del generador shunt D.C. a A.C, explicar la forma de

onda que se obtiene a la salida.



EXPLICAR SI LA MAQUINA QUE SE TIENE EN EL LAB FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA Y ELCTRICA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA ELCTRICA

XI. OBJETIVO

Realizar el ensayo de carga y mostrar el efecto de reaccin de armadura sobre la tensin en bornes del generador

XII. FUNDAMENTO

En maquinas D.C con excitacin shunt, la f.e.m (E) generada en bobinados del rotor, ha de cubrir las cadas de tensin debido a: Cada en la resistencia, debido a que parte del voltaje inducido en consumido en la resistencia del devanado de armadura, y en las escobillas. Reaccin de armadura, ya que el devanado de armadura con las corrientes circulando en l, dan una f.m.m, la cual se combinan en los Amper-vuelta del devanado de campo y modifica el flujo producido por la misma corriente de excitacin en vaci. Disminucin del campo, cuando el voltaje de la maquina disminuye, debido a los factores anteriores, la corriente en devanado shunt tambin disminuye en la misma proporcin. Esto debido nuevamente al campo y reduce el voltaje aun mas. Las curvas obtenidas en los ensayos de vaco y bajo carga son llamadas curvas caractersticas de funcionamiento.


1 grupo motor AC-Generador DC 2 ampermetros DC. 20 A 1 ampermetros DC. 5 A

1 voltmetro de 120-240 V DC 1 resistencia de 300 1 llave unipolar 1 carga resistiva 1 tacmetro fotoelctrico

Cables de conexin 1 llave monofsica

EXPERIMENTO N 06

GENERADOR SINCRONO CARACTERISTICAS BAJO CARGA



IV. PROCEDIMIENTO

En primer lugar se realizan las conexiones para proceder a arrancar Tomar datos de placa y caractersticas del generador D.C, en conexin shunt.

1. Arrancar el motor primo, regulando su velocidad de acuerdo con la

velocidad nominal del generador D.C. 2. Comprobar si genera la f.e.m adecuada en terminales, de lo

contrario cambiar la posicin de los terminales de campo (C D) del generador.

3. Con la tensin generada al mnimo, verificar que RL se encuentre en su mximo valor, luego conectarla hasta llegar a 0.6Vn de la tensin en bornes.

4. Luego variar RL para lograr que IL sea igual al valor nominal 5. Anotar las lecturas de la tensin el bornes (V) y la corriente de

excitacin (If). A continuacin actuar a la vez sobre Rx y RL para aumentar If, manteniendo constante IL y anotar los nuevos valores de tensin (V) e If.

V. CUESTIONARIO

27. Presentar los datos en forma tabulada de esta experiencia. 28. trazar en papel milimetrado las caractersticas en vaco y en carga a

corriente nominal. 29. si se conoce la resistencia de armadura trazar el triangulo

caracterstico del generador a una tensin en bornes igual a la nominal, y calcular la reactancia de dispersin.

30. del triangulo caracterstico trazado, anotar el cateto que cuantifica la reaccin de armadura, y calcular la constante K. (V=K.I)

31. Dar un mnimo de 5 observaciones y conclusiones.



BIBLIOGRAFA

Maquinas Elctricas Kosow

Maquinas Elctricas Chapman Maquinas Elctricas Konstenko-Potrovsky




INGENIERIA ELCTRICA

XIII. OBJETIVO

Identificar el motor de induccin de rotor devanado y conocer el mtodo de arranque mediante resistencias en el rotor. A partir de esta informacin, calcular el comportamiento y compararlos con los resultados experimentales.

XIV. FUNDAMENTO

En los motores de induccin del tipo rotor bobinado, resistencias externas pueden ser conectadas a travs de anillos rozantes para mejorar sus propiedades de arranque, es decir: Reduccin de la corriente de arranque Incremento del torque de arranque. Las resistencias externas (Rext) puedes ser escogidas de manera que el torque mximo ocurra en el arranque (Smax = 1), si altos torques de arranque son deseados. De igual modo estas resistencias externas pueden ser disminuidas cuando el motor arranca, haciendo el torque aprovechable mximo en todo el rango de aceleracin. Finalmente, la resistencia exterior es eliminada de modo que bajo condiciones normales de operacin, la resistencia al rotor sea solamente la del devanado retrico, la cual es diseada para que sea de bajo valor y lograr que el motor opere a alta eficiencia y bajo deslizamiento.


25.- 1 motor de induccin trifsico 220V AC. 26.- 1 vatmetro trifsico 27.- 1 pinza ampermetrica 0 100A 28.- 1 voltmetro de 0 300V 29.- 1 resistencia trifsica variable 30.- 1 llave cuchilla trifsica 31.- 1 tacmetro 32.- Cables de conexin

EXPERIMENTO N 07

MOTOR DE INDUCCIN TRIFASICO MOTOR DE ANILLOS ROZANTES



IV. PROCEDIMIENTO

15. Tomar nota de los datos de placa del motor a usarse en laboratorio. 16. Verificar que el restato de arranque se encuentre a su mximo

valor. 17. Conectar la alimentacin trifsica, a continuacin disminuir la

resistencia instalada en el rotor hasta su mnimo valor. 18. Efectuar mediciones de tensin, corriente y potencia. 19. Cambiar la secuencia de alimentacin y verifique el sentido de giro

del motor

V. CUESTIONARIO

1. Presentar los datos en forma tabulada de esta experiencia. 2. Hacer un diagrama de conexiones del arranque por resistencias

retricas del motor de induccin. 3. Calcular en forma analtica los valores de corriente, potencia,

deslizamiento. Comparar resultados. Explicar. 4. Qu tipos de potencia consume el motor de induccin. 5. De la relacin del dimetro de las poleas, determinar la velocidad

con que esta impulsando a la carga (Generador DC). 6. Qu diferencias existe entre un motor de induccin y un motor del

tipo de jaula de ardilla? 7. Graficar en papel milimetrado potencia, corriente como funcin de

la tensin. Explicar.



BIBLIOGRAFA

Teora de Maquinas Elctricas Kosow Teora de Maquinas Elctricas Fitzgerald Teora de Maquinas Elctricas Chapman



3 FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA Y ELCTRICA ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE

INGENIERIA ELCTRICA

XV. OBJETIVO

Demostrar en forma practica los ensayos del generador sncrono A.C haciendo variar la velocidad del motor primo, auto-excitando por el rotor y verificando con los instrumentos la salida por los bornes del estator del generador la tensin y frecuencia. As mismo la comprobacin experimental del funcionamiento de la maquina sincrona como generador.

XVI. FUNDAMENTO Por razones de economa, una gran parte de la energa elctrica se genera y transmite en forma de corriente alterna. La corriente continua, sin embargo, es necesaria muchas veces, en las grandes ciudades y ferrocarriles elctricos. Actualmente hay mtodos practicables de convertidor sncrono y por rectificador de mercurio. Es conveniente el empleo de maquinaria rotatoria y la eleccin se decide entre el convertidor sncrono y el grupo motor-generador. El convertidor sncrono tiene algunas ventajas, tales como el hecho de ser una sola maquina con un solo inducido, una sola excitacin y dos cojinetes nicos. Principio del convertidor sncrono: Se demuestra que en cada una de las bobinas de un generador sncrono de C.C se induce fem alternas. Si se practican tomas apropiadas en el devanado del inducido por medio de anillos rozantes, se puede extraer A.C de este mismo arrollamiento, y la maquina se transforma en un alternador. Si, en cambio, se suministra A.C a los anillos, la maquina funcionara como motor sncrono. Con excepcin de los anillos rozantes, la construccin de tal convertidor es la misma que la de una dinamo ordinaria de C.C, aunque las dimensiones rotativas pueden ser distintas. El convertidor tiene polos fijos, inducido giratorio con un colector, un devanado de excitacin shunt y generalmente otro en serie. En el convertidor sncrono empleado corrientemente, se suministra corriente alterna a los anillos rozantes y se extrae C.C del colector y escobillas. Tambin se puede suministrar C.C a las escobillas y al colector y extraer A.C de los anillos rozantes. Entonces se dice que la maquina es un convertidor invertido. Sin embargo, si se quitan las escobillas y al colector, y se desconectan los anillos rozantes, la maquina se transforma en un motor shunt o compound.

EXPERIMENTO N 08

GENERADOR SINCRONO COMO CONVERTIDOR DE TENSIN Y FRECUENCIA



Si la maquina de mueve mecnicamente y se extrae corriente solamente de los anillos rozantes, se convierte en un alternador. Por el contrario si solamente se extrae corriente del colector, se convierte en un generador de CC. Se puede extraer simultneamente CA y CC, y entonces se convierte la maquina en un generador de doble corriente. En la figura 1 se muestra las conexiones de un convertidor monofasico de dos polos. En los de cuatro polos es necesario practicar dos tomas en puntos opuestos del arrollamiento conectadas a cada anillo rozante, lo que hace un total de cuatro tomas. El convertidor trifsico de cuatro polos debe tener dos tomas por anillo rozante, o sea, seis en total. Estas derivaciones no se deben sacar necesariamente de las delgas del colector directamente, pudiendo igualmente tomarse de las mismas bobinas.

Fig. 1 Convertidor Sincrono monofasico de 2 polos La economa del convertidor es debida al hecho de que por los conductores del inducido circulan simultneamente una corriente motriz y otra generada. Como ambas fluyen en sentidos opuestos, la corriente total es pequea, siendo considerablemente menor que la continua o alterna consideradas independientemente. La carga nominal del inducido cuando funciona como convertidor es considerablemente mayor en los convertidores que en las maquinas de CC del mismo valor nominal




33.- 1 generador sncrono 5KW, 220V D.C. 34.- 1 pinza ampermetrica 35.- Multimetro 36.- 1 llave cuchilla nomofasica, trifsica 37.- 1 tacmetro 38.- Cables de conexin

IV. PROCEDIMIENTO

Tomar nota de los datos de placa de caractersticas de la maquina a usarse en laboratorio. 20. Arrancar el motor primo, regulando su velocidad de acuerdo con la

velocidad nominal del generador. 21. Comprobar si genera la f.e.m adecuada en terminales, de lo contrario

cambiar la posicin de los terminales del generador. 22. Luego variar RL para lograr que IL sea igual al valor nominal. 23. Anotar la lectura de la tensin en bornes (V) y la corriente de

excitacin (If). A continuacin actuar a la vez sobre Rx y RL para aumentar If, manteniendo constante IL y anotar los nuevos valores de tensin (V) corriente (If).

VI. CUESTIONARIO

1. Presentar los datos en forma tabulada de esta experiencia. 2. Graficar las caractersticas de vaco (V vs If) o de corto circuito. 3. de las graficas anteriores determinar la reactancia sincrona (Xs)

por fase del generador. 4. Explicar si la maquina que se tiene en laboratorio se puede utilizar

como convertidor de frecuencia.



BIBLIOGRAFA Maquinas Elctricas Kosow Maquinas Elctricas Chapman Maquinas Elctricas Fitzgerald

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