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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL LA PLATA DEPARTAMENTO DE ELECTROTECNIA LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS CÁTEDRA: MÁQUINAS ELÉCTRICAS I TRABAJO PRACTICO Nº 7 ENSAYO DE VACÍO DE UNA DINAMO Y VERIFICACIONES PRÁCTICAS Edición 2008

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONALFACULTAD REGIONAL LA PLATA

DEPARTAMENTO DE ELECTROTECNIA

LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

CÁTEDRA: MÁQUINAS ELÉCTRICAS I

TRABAJO PRACTICO Nº 7

ENSAYO DE VACÍO DE UNA DINAMO Y VERIFICACIONES PRÁCTICAS

Edición 2008

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Departamento de Electrotecnia

Laboratorio de Máquinas Eléctricas

Cátedra: Máquinas Eléctricas I

Ensayo de Laboratorio: Ensayo de Vacío de una Dínamo y Verificaciones Prácticas

CÁTEDRA: MÁQUINAS ELÉCTRICAS I

ESTRUCTURAIng. HORACIO MASCI – Profesor AsociadoIng. GABRIEL MIJALOVSKY – Jefe de Trabajos PrácticosIng. JORGE DEL CORRO – Ayudante de PrimeraIng. MARCELO MOYANO- Ayudante de Primera

ALUMNO:

...............................................................

COMISIÓN Nº :

INTEGRANTES:

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Cátedra: Máquinas Eléctricas I

CONTENIDO

1. Objetivos del Ensayo

2. Circuitos de Ensayo

3. Componentes: Equipos, Instrumentos, Elementos accesorios

4. Procedimiento de Ensayo

5. Planillas de Registro de Datos y Eventos de Ensayo

6. Cálculos, Análisis, Desarrollos, y Gráficos.

7. Conclusiones

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1. Objetivos del Ensayo:Familiarizarse con la máquina. Verificación de las características

constructivas y de funcionamiento en vacío conectada como exitación

independiente (EI)y autoexitada derivación (AD). Nociones para su elección

en función de la aplicación práctica como generador. Importancia del

mantenimiento preventivo en estas máquinas.

2. Circuitos de Ensayo:Primera Parte: Determinación de los bobinados.

Bornera de la máquina

Segunda Parte: Determinación de la Característica Magnética de la máquina.

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Fuente de CC variable

Interruptor de Conmutación

EI

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Tercera Parte: Verificaciones:

a)Funcionamiento como Autoexcitada Derivación.

b)Determinación del Punto de funcionamiento

3. Componentes: Equipos, Instrumentos y Elementos accesorios:

-Motor de C.C., Nº8854/B, marca Siemens, 440 V, 11.1 A, 4 kW, 1430 RPM.

-Motor Trifásico Nº

-Multímetro Digital Nº21329, marca Noising 8020, rango múltiple.

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-Amperímetro CC Nº 15620, marca RB, clase 1, IPBM, (0-0.2-0.5-2-5-20) A.

-Voltímetro CC Nº15615, marca RB, clase 1, IPBM, (6-24-60-240-600) V.

-Fuente de C.C. variable con autotransformador trifásico, Nº15631.

-Resistencia variable, Nº9903, 500, 0,65 A.

-Interruptor de conmutación bipolar Nº ……………….

-Conductores de conexionado

4. Procedimiento de Ensayo:

General:

Se relevará y esquematizaran las partes componentes del banco de ensayo.

Posteriormente, se procederá al armado del circuito de ensayo. Se solicitará

al auxiliar docente a cargo la verificación de los circuitos y la autorización

para alimentarlos.

Primera Parte:

Mediante el empleo del multímetro digital, se determinarán los principios y fín

de cada uno de los bobinados, identificándolos con las letras

correspondientes y registrando cada uno de los valores de resistencia en la

tabla correspondiente.

Segunda Parte:

-A partir de la configuración de la máquina como excitación independiente,

consiste en determinar como varía la tensión en bornes en función de la

corriente de excitación, manteniendo la velocidad constante y la corriente de

carga nula.

Con los valores obtenidos, se deberá representar gráficamente (en papel

milimetrado), la curva de U = f(Iexc).

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-Haciendo uso del mismo circuito, se determinará el Ciclo de Histéresis.

Al variar la Iexc.desde cero, hasta +Iexc.= OC, la tensión en bornes crece

según la curva 1 hasta +Uom = Cc. Generalmente Uom = 1.1 a 1.25 de Un.

Como Ic = 0, tenemos:

Uo = Eo = Kn

Como: n = cte

Uo = Eo = K´

Y como la relación Uo = f(Iexc), podemos poner que = f(Iexc), que

representa la curva característica de imantación de la máquina.

Cambiando la Iexc. De +Iexc. = Oc hasta el valor de Iexc= 0, y luego

invertimos la corriente en el circuito de excitación por la de sentido contrario,

Iexc. = 0 hasta –Iexc.max = Od.

La curva 2 pasa en el primer cuadrante por encima de la curva 1 a causa del

crecimiento de la magnitud del flujo magnético residual.

Si repetimos la operación de variación de la corriente de excitación al

inverso, desde –Iexc.máx = Od, hasta Iexc.máx = Oc obtendremos la curva 3,

que junto con la curva 2 forma el bucle de histéresis, que determina las

propiedades del acero de los polos y la culata.

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Con los valores obtenidos, se deberá representar gráficamente (en papel

milimetrado), el ciclo de histéresis.

Verificaciones de funcionamiento:

Se hará funcionar a la máquina con conexión independiente, generando en

bornes de ésta una tensión determinada. Se analizará que sucede si:

-Invertimos el sentido de giro de la máquina de impulso.

-Invertimos el sentido de circulación de la corriente de excitación.

-Invertimos ambas a la vez.

(Todos éstos análisis deberán ser reflejados por el alumno en las

conclusiones).

Tercera Parte:

Conectando la máquina como autoexcitada derivación, se visualizará el

proceso de autoexcitación, registrando los valores de tensión y corriente para

los cuales se estabiliza.

Haciendo uso de la curva de Uo = f(Iexc) realizada en la primer parte de la

práctica, se graficará la recta de carga.

El alumno deberá graficar en papel milimetrado y determinar el ángulo ,

tomando como ejemplo el siguiente gráfico:

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Siendo: Tg = K´ Rexc

Donde K´es el cociente entre escalas de corriente y tensión.

Posteriormente, y haciendo uso del mismo circuito, se intercalará con la RCD

una resistencia exterior.

Si aumentamos la Rexc. Con una resitencia exterior, la Tg indicará el

nuevo valor de la resistencia de campo (afectada de la correspondiente

constante de relación de escalas), que ahora será:

RT = RCD + REXT

Y el punto de funcionamiento se corre hacia atrás , determinando la recta 2.

Verificaciones de funcionamiento:

Se hará funcionar a la máquina como autoexcitada derivación, generando en

bornes de ésta una tensión determinada. Se analizará que sucede si:

-Invertimos el sentido de giro de la máquina de impulso.

-Invertimos el sentido de circulación de la corriente de excitación.

-Invertimos ambas a la vez.

(Todos éstos análisis deberán ser reflejados por el alumno en las

conclusiones).

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5. Planillas de Registro de Datos y Eventos del Ensayo:Primera Parte:

VALORES DE RESISTENCIASResistencia Observaciones

RCD    RAB    REF    

Segunda Parte:

Característica Magnética

VALORES OBTENIDOSNº Uo IEXC Observaciones1      2      3      4      5      6      7      8      9      10      11      12      13      14      15      16      

Ciclo de Histéresis:

Nº Uo IEXC Observaciones1      2      3      4      5      6      7      8      

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9      10      11      12      13      14      15      16      

Tercera Parte:

AUTOEXCITADA DERIVACIÓN

Sin REXTUo IEXC Observaciones

     

Con REXTUo IEXC Observaciones

     

6. Cálculos, Análisis, Desarrollos, y Gráficos:En éste punto los alumnos deberán efectuar las representaciones gráficas

enumeradas a lo largo del ensayo.

Así mismo, en la conexión autoexcitada derivación, deberán calcular los

valores de los ángulos que determinan las rectas de cargas (sin resistencia

exterior y con ella).

Posteriormente deberán determinar por cálculo el valor exacto de la

resistencia insertada.

7. Conclusiones: (Los alumnos deberán consignar las conclusiones y/o consideraciones

relevantes que puedan elaborar como resultado de cada etapa del ensayo,

debiendo incluir las situaciones eventuales.

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