informe de laboratorio de conversión electromecánica n°6

7/25/2019 Informe de laboratorio de conversin electromecnica n6

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Informe de laboratorio de conversin electromecnica de la energaExperiencia n6: Devanados

Informe de laboratorio de conversin electromecnica

Experiencia n6:Devanados

Integrantes : Felipe BarreraJorge ontreras

Francisco ortesIvn !amora"am#el $argas

Profesor: arlos %vilaFecha: &'(&&()'&*

INTRODUCCIN


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En este informe se anali+ara #no de los aspectos ms importantes para el est#dio de la ma,#inas el-ctricas

rotativas. ,#e es el est#dio de las tensiones ind#cidas / campos en devanados concentrados / distrib#idos0

on los conocimientos ad,#iridos en este experimento. anali+aremos. cmo se comporta #na m,#ina

el-ctrica a trav-s de las diferentes conexiones de s#s devanados. demostraremos ,#e el efecto de la

distrib#cin de devanados tanto en el rotor como en el estator afecta la magnit#d / forma de onda de la

tensin ind#cida0 1or 2ltimo se anali+ara como es la forma de la onda por medio de #n osciloscopio tanto

anlogo como digital0

1.1.-Marco Terico

Fuera !agneto !otri


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la ley de induccin electromagntica nos indica que si un

conductor se mueve en un campo magntico, cortando las lneas de

campo se genera una fem inducida (E) que se mide en voltios. El

devanado inducido se mueve con el rotor y es recorrido por una

corriente elctrica, por lo que se dan las condiciones de la ley de

induccin, pues este devanado corta las lneas de campo que se crearon

gracias al inductor. Luego, en el inducido se genera una fem inducida

que a su vez provoca una corriente elctrica pues ien! Esa corriente

inducida circula en sentido contrario a la corriente que ya estaa

estalecida en el rotor, de a" el trmino contralectromotriz. La fuerza

contraelectromotriz, slo aparece en en el devanado inducido.

#na forma m$s detallada de analizar el fenmeno de la reaccin

de inducido en las m$quinas de corriente continua es estudiar la

distriucin de las distintas fuerzas magnetomotrices en el entre"ierrode la m$quina. En una m$quina $sica, como, se encuentran presentes

dos fuerzas magnetomotrices% la de e&citacin y la de armadura.

Diagrama F0303 con ) polos0

Diagrama F0303 con varios polos

'..

*+/

*+/


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Factores "e "e#ana"oEs #n coeficiente ,#e depende de como esta devanada la fase 4dependiente del

n#mero de ran#ras donde se disponen las bobinas de la ma,#ina en c#estin la c#ales seenc#entran separadas por ran#ras de 5ierro con la caracterstica de no s#perar el valor de &

$%Factor "e "istri&ucin como la relacin entre la amplit#d de la onda obtenida con #ndevanado distrib#ido / a,#ella ,#e se obtendra si todas las bobinas elementalespertenecientes a #n mismo par de polos est#vieran concentradas formando #na 2nica bobinadiametral

Don"e:p:par de polos

y : angulo entre ranuras (en grados mec nicos)

py :angulo entreranuras(engrados el ctricos)

q :n mero deranuras por polo por fase

h :n mero dela componente arm nica , para arm nica fundamental(h=1)

'%Factor "e Cuer"a (acorta!iento% como la relacin ,#e existe entre la amplit#d de laonda f#ndamental prod#cida por #na sola bobina diametral ,#e t#viera la totalidad deespiras correspondientes a la pare7a de bobinas de paso acortado con la amplit#d de la ondagenerada por la pare7a de bobinas de paso acortado

Don"e:p:angulode acortamiento dela bobina (en grados elctricos)

h :n merodelacomponentearm nica , para arm nicafundamental(1)


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C%Factor "e "e#ana"o es la relacin entre la amplit#d de la onda obtenida en el devanadoreal de la m,#ina / la ,#e tendra si todas las bobinas distrib#idas / acortadas en -lest#viesen concentradas en #na 2nica bobina diametral0

0ensiones inducidas

#na tensin inducida se de1ne como la tensin la cual es

generada al momento que una o varias espiras logran cortar las lneas

de campo magntico concretando as "acer circular una corriente dentro

de esta espira

V=4,44 f Nef p [V]

p=B

q : flu!o polar(m"imo )abra#ado por labobina

f: frecuencia dela(enestecaso50$#)

N:numero de %ueltas porbobina

2ampo agntico 3iratorio

El fundamento de un campo magntico giratorio es la interaccin

de dos campo magnticos los cuales tender$n a alinear producto de su

par los cuales ser$ producidos uno por es estator y otro por el rotor de la

maquina en cuestin logrando generar que se induzca un par en el rotor

causando que este gire y se tienda alinear con el campo magntico delestator provocando un efecto de persecucin constante al campo

magntico del estator. 4ic"o fenmeno es provocado por la posicin de

sus oinas las cuales se encuentran dispuestas en 5-unas de otras

con ello induciendo corrientes desfasadas en 5- como lo e&plican las

siguientes ecuaciones.


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c=2 & cos ((t+120))b=2 & cos ((t120))* &

a=2 & cos ((t)* &&

+ , - , -resultante=+ ,- ,-a++ , - ,-b++ , - , -c

>+ , - ,-resultante=3

2+- cos (.el(t)

/s 0n1ampo2iratorio

).1.-Marco *ractico

1asos a reali+ar en la experiencia

1 $erificar el diagrama circ#ital solicitado0

) "olicitar los instr#mentos de medicin en el pa8ol0

Instr#mento antidad 3odelo 9#merompermetro ;3 &&< =nlogo de > ;3 &&< ?

+ -

+ , - , -a=+ - cos ((t) cos (.el)

+ - -c=+ - cos ((t240)) cos (.el240) )

+ , - , -b=+ - cos ((t120))cos (.el120)) + -

+ , - ,

.


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0 3ag@@&6 '@&$oltmetro digital & A** &&)'=*')=&

acmetro & A>C) )))>*6sciloscopio & B@*)) 6'?&&**

mpermetro nlogo de

0 & )'&=''


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El osciloscopio se debe conectar entre los terminales @9 . B@9 . @90 1ero solo esnecesario conectar en los terminales @9 /a ,#e los dems solo se desfasan en L@&)'respectivamente0

Experimento )

ambi-n se deben reali+ar lo mismo para el sig#iente devanado de estator0

Experimento >0


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En -l se debe modificar el estator agregndole el sig#iente embobinado como m#estra en lafig#ra 4&@&M4)@)M4>@>M4?M@?4


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F"E":

B

eniendo en c#enta la conexin en ,#e est config#rado el estator. se p#ede calc#lar el factor dedevanado de ac#erdo a la sig#iente expresin:

+actor dede%anado=factorde distribuci nfactor deacortamientode paso

Determinando el factor de distrib#cin:


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+distribuci n=sen (

q 32

)

qsen(32)

q :n mero deranuras/polos por fase

3 : grados el ctricosentre ranuras

1ara la primera fig#ra:

NO >6'()= O &*

q= 24

23=4

+distribuci n=0 957

Determinando el factor de acortamiento de paso:

+distribuci n=cos(a

2)

"iendo aOng#lo de acortamiento de la bobina aO&*

F distrib#cin O'.?*

Factor "e "e#ana"o /023/0/0

1ara la fig#ra ):


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+actor de de%anado= factorde distribuci nfactor deacortamiento de paso

Determinando el factor de distrib#cin:

+distribuci n=sen(

q 3

2

)

qsen(3

2)

q :n mero deranuras/polos por fase

3 : grados el ctricosentreranuras

1ara la primera fig#ra:

NO C)'()= O >'

q= 24

43=2

+distribuci n=0.9659

Determinando el factor de acortamiento de paso:

+distribuci n=cos(a

2 )

"iendo aOng#lo de acortamiento de la bobina aO>'

F "istri&ucin /04

Factor "e "e#ana"o /043/04/5))

=0)

a F0E03 del entre5ierro responde a la sig#iente ec#acin

+/-=+4056 -2N 7 8&16 9/4 :686:2&:86:&6:/4018N1& 9/4 /N8:/$&/::6

1ara obtener el volta7e ind#cido en el estator se oc#pa. oc#pando el volta7e ,#e se registr en lasmediciones. ?)$ en la fig#ra & / &)'$ en la fig#ra )0

V=4,44 f Nef p [V]


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?)O=.==P*'P6'P'.?'P=P p

s se obtiene p=0,0027 [ ;b] . para la fig#ra &

s se obtiene p=0,0053 [;b ] . para la fig#ra )

onsiderando ,#e este campo magn-tico es giratorio. prod#cir #n fl#7o de lneas de f#er+a alterno,#e ser el ,#e recibir los devanados del estator. gira conforme a la velocidad del motor >'''13. se p#ede modelar el fl#7o como #na onda sin#soidal de la sig#iente manera0

3000(re%min )(2''' 13 e,#ivalen a &''Q (radseg )

RO)PQPf

&''Q( radseg )=2


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:=8,941107

FE3 en el entre5ierroO 0.0027:cos (1000> FE3" I9DAID"

Figura )

V=4,44 f Nef p [V]

V=4,44 50604 0,900,0027 [V]

615+/74 6

En forma de onda es: 143,856=2cos(100


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Tensin In"uci"a(e;*eri!enta,%:

)?' $pp

Tensin in"uci"aTerica:

)') $pp

8;actitu":

6?06V

CON89IN FIUR$ +

FORM$ D8 OND$


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Tensin In"uci"a(e;*eri!enta,%:

>*< $pp

Tensin in"uci"a Terica:

)') $pp

8;actitu":

4.5. la ,#e presenta #na forma #n tanto triang#lar0 l ser ms sin#soidal laforma de onda esta tendr menor contenido armnico / no presentara corrientes parasitas nide tor,#e dems ,#e la exactit#d de la fig#ra ) es m#c5o ma/or ,#e la de la fig#ra >0

=0*

Fig#ra =

FORM$ D8 OND$


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1ara este caso. el n2mero de ran#ras por cada polo / por cada fase es 60 ambi-n lacorriente ,#e circ#la es de '0C mpere. por lo ,#e 9EF&O >)) v#eltas / adems 9ef O&


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5.1.-CONC=U>IONEn este traba7o podemos concl#ir ,#e dependiendo de la conexin de los devanados

podemos tener res#ltados totalmente distintos respecto a las medidas necesarias para lograr

los >''' rpm pedidos0 ambi-n podemos decir ,#e si el n2mero de ran#ras a#menta en el

ind#cido. la distrib#cin del devanado a#menta. entonces el volta7e ind#cido tambi-n

a#menta. / s# forma de onda se 5ace cada ve+ ms sin#soidal0 os devanados trifsicos en

el estator alimentados con corrientes trifsicas. 5acen ,#e se genere #na fmm res#ltante de

forma sin#soidal. por lo tanto la fem ind#cida tambi-n ser con la misma forma0

informe de laboratorio de conversión electromecánica n°6

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