EXPERIMENTO N1

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA Y ELCTRICA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE

INGENIERA ELCTRICA

EXPERIMENTO N 01TRANSFORMACIONES

I. OBJETIVO

Verificacin experimental de las transformaciones pasivas de fase (C1) y de conmutacin (C2), tanto la tensin como de corriente. Para lograr una mejor comprensin de su sentido fsico.

II. FUNDAMENTO

El proceso de conversin de las bobinas de la mquina real en las bobinas axiales de la mquina sncrona y viceversa, recibe el nombre de transformacin.

Ventajas: Las inductancias propias y mutuas de la maquina real estn en continua variacin por causa del movimiento relativo entre el estator y el rotor. Las ecuaciones, por lo tanto contienen trminos que varan con 0, o que es el ngulo que define la posicin del inducido en un instante cualquiera: en consecuencia son difciles de resolver. Mediante las transformaciones encontramos un sistema equivalente de bobinas fijas y las inductancias sern independientes de 0. Adems las inductancias mutuas entre bobinas de ejes contrarios sern nulos (por estar a 90).

Por lo tanto, el anlisis se simplifica notablemente. III. EQUIPO Y/0 INSTRUMENTOS A UTILIZAR

1. 1 Mquina elctrica sncrona

2. 1 Auto transformador 3( - 220v -15 A.

3. 1 Voltmetro AC (0 300V).

4. 1 Pinza Amperimtrica AC.

5. 1 Restato de 300 (6. 1 Multmetro Digital7. 1 Convertidor de AC/DC (0-220 V).

8. 1 Voltmetro (0-300) Dc

9. 1 Ampermetro (0-20) DC

10. 1 Tacmetro digital

11. 1 Llave tipo cuchilla 1(

12. Cables de conexin

IV. PROCEDIMIENTO

Armar en el estator un arrollamiento bipolar como en el que muestra en

Fig. 1

4.1 Transformaciones de Tensiones

4.1.1. Colocar las escobillas de manera adecuada para recoger tensin del conmutador usando las escobillas d1 d2; q1 q2.

4.2.2. Poner en marcha el motor de accionamiento y llevarlo a velocidad

1800 RPM.

Inyectar una corriente continua de 0.5 Amp. Aproximadamente

en el devanado estatrico.

4.1.3. Medir la tensin inducida entre el par de escobillas d1 d2; q1 q2, para diferentes posiciones del anillo porta escobillas. (Medir el ngulo correspondiente a cada posicin).

4.1.4. Medir el valor eficaz de la tensin bifsica recogida de un par de anillos (D1 D2) o (G1 G2), bajo las mismas condiciones de flujo y velocidad del caso anterior y con el osciloscopio observar la forma de onda de la tensin.

4.1.5. Medir el valor eficaz de la tensin trifsica recogida en los anillos (D1 E1 F1) bajo las mismas condiciones anteriores y observar su forma de onda.

4.2 Transformacin de corriente

4.2.1. Sin detener el motor de accionamiento cambiar la alimentacin estatrica al devanado rotrico a travs de un par de taps separados 180 (D1 D2) o (G1 G2) con una corriente aproximadamente de 0.4 Amp.

4.2.2. A continuacin medir y observar la forma de onda del voltaje entre los terminales de:

a) Una espira de prueba del estator

b) Una bobina del estator

c) El arrollamiento estatrico bipolar

Detener el motor de accionamiento y desconectarlo.

4.2.3. Alimentar con el auto- transformador con tensin 3 variable y conectar la tensin bifsica variable de salida a los taps adecuados del rotor (D1 D2) o (G1 G2).

El motor para este caso se mantiene estacionario, cuidadosamente elevar la corriente bifsica hasta obtener en el arrollamiento estatrico bipolar una tensin igual al doble que obtenido en 4.2.2 (c).

4.2.4. Conectar la fuente de tensin trifsica variable a los taps correspondientes (D1 E1 F1) Incrementar cuidadosamente la corriente 3 hasta obtener en el arrollamiento estatrico bipolar igual tensin a la del apartado 4.2.3 medir dicha corriente. Observar la forma de onda de tensin.

V. CUESTIONARIO

1.- Calcular el nmero efectivo de vueltas del arrollamiento armado en el estator.

2.- Calcular el nmero efectivo de vueltas del devanado comprendido entre dos taps a 180 en el rotor (una bobina de la mquina bifsica).

3.- Calcular el nmero efectivo de vuelta entre 2 taps a 120 en el rotor (1 bobina de la mquina trifsica).

4.- Evaluar el valor mximo de la tensin inducida entre dos taps a 180 en el rotor.

5.- Trazar un grfico del valor instantneo de la tensin de una bobina bifsica (entre dos taps a 180) Vs. El ngulo que hace su eje magntico con la del arrollamiento estatrico.

En el mismo grfico, la tensin Vd (entre escobillas d) en funcin del ngulo que hace el eje de estas escobillas con el eje magntico del arrollamiento estatrico qu relacin hay entre estas dos curvas?

Explicar.

6.- De qu depende la tensin (forma de onda y magnitud) inducida en la bobina de prueba 4.2.2(b)?

7.- Escribir una ecuacin matricial que relaciones las corriente 3 con las corrientes 2 tales que circulando por sus correspondientes arrollamientos induzca la misma F. M. M. incluir para las corrientes 2 las corrientes homopolar. Asumir que se trate de un mismo bobinado cerrado conectado 3 y 2, suponer tambin el mismo factor de bobinado para ambas conexiones.

8.- Repetir para la transformacin de tensiones.

Escribir las ecuaciones matriciales que relaciona con las corrientes bifsicas (a, b) en bobinas de ejes giratorios con las corrientes continuas (d, q) alimentadas al rotor a travs de su conmutador y escobillas diametralmente opuestas se define ejes magnticos fijos.

9.- Hacer su comentario crtico sobre este experimento y plantear sugerencia para mejorarlo.

VI. OBSERVACIONES Y/O CONCLUSIONESSus conclusiones y observaciones deben ser claras y concisas.

VII. BIBLIOGRAFA

The Unified Theory of Electrical Machines

Jones Ch.

Electromechanical Energy Conversion

Elleson A.

Principio de Conversin de Energa Electromecnica Meisel J.

Figura N 1LABORATORIO DE MQUINAS ELCTRICAS III EAPIEI 4

_1188808892.dwg

_1112785525.doc