informe de maquinas 3

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

Laboratorio: generador síncrono DC Característica de vacío

Objetivos

Determinar la relación entre la corriente de excitación la velocidad y tensión en bornes del generador en vacío también analizar la capacidad de las máquinas para producir tensión.

Fundamento

En el generador síncrono en conexión shunt, el campo de excitación está conectado a través de la armadura, de manera que una tensión puede suministrar la corriente de campo. Bajo ciertas condiciones este generador puede producir tensiones en bornes.

El circuito para el generador síncrono en conexión shunt en condición de vacío, se muestra en la figura. Si la maquina va a operar como generador autoexcitado, algún magnetismo residual debe existir en bornes del generador .en la fisura se muestra la recta de resistencia de campo, en donde se aprecia una gráfica de V vs If. Una aplicación simple del proceso de la tensión en el generador síncrono de autoexcitación es como sigue.

Asumimos que el circuito de campo esta inicialmente desconectado del circuito de armadura y la máquina está impulsada a cierta velocidad entonces una pequeña señal aparecerá a través de los terminales de armadura. Debido al magnetismo residual en la misma si el interruptor S1es cerrado, una corriente circulara por el devanado de campo.

Si la fuerza magneto motriz producida por esta corriente aumenta el magnetismo residual, la corriente de campo aumentara If1, empezando con la tensión generada E1. El incremento de la tensión de armadura, incremente la corriente de campo al valor If2, la cual a su vez produce el incremento de la tensión a E2. El proceso continua hasta llegar al punto de operación P en el que Ef=If.Rf=V estos cambios en If y Ea se dan en forma simultánea.

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS IIIPágina 1


GENERADOR SINCRONO

CIRCUITO DE LA EXPERIENCIA



Grafica de E VS If



Instrumentos a utilizar

Motor primo generador síncrono DC Multímetro digital Amperímetro dc Reóstato Tacómetro digital Cables de conexión

Procedimiento

Tomar datos de placa del generador síncrono utilizando en la experiencia arrancar el motor primo, tomando en cuenta el sentido de giro que indica en la máquina y mantener su velocidad constante durante la experiencia.

Característica de excitación

Conectar el generador como se muestra en la figura y hacer los arreglos necesarios para que sea impulsado por el motor primo .poner en marcha al motor hasta su velocidad nominal con el interruptor S abierto efectuar mediciones con el multímetro y anotar la tensión que se induce en las terminales.

Cuestionario

1. Muestre de forma tabulada las lecturas efectuadas en la experiencia del laboratorio con el generador síncrono DC.

R(Ω) Ea(V) If(A)11.4 50 0.0381.6 75 0.0515.6 120 2.28

2. ¿qué condiciones debe cumplir para que se cumpla la autoexcitación?

El incremento de la tensión de armadura incrementa la corriente de campo la cual a su vez incrementa a esta tensión este proceso es simultaneo y se da hasta llegar a su punto de operación este proceso se da para varios valores de la resistencia de campo. Si una resistencia supera una resistencia de campo llamada crítica el proceso de generación de tensión ya no se da.



3. explique el propósito del conmutador y escobillas en el generador síncrono DC.

Como sabemos la corriente gira entre los polos de campos fijos. La corriente de armadura en una dirección durante la mitad de cada revolución y en la otra dirección durante, entonces para generar un flujo constante de corriente en una dirección continúa durante la otra mitad. Para producir un flujo constante de corriente en una dirección continua, en un aparato determinado, es necesario disponer de un medio para invertir el flujo de corriente fuera del generador una vez durante cada revolución. Esta inversión se lleva acabo mediante un conmutador.

Las escobillas conectan eléctricamente la bobina a los cables externos

4. A partir de la maquina generalizada de conmutador plantee Ud. las ecuaciones eléctricas y mecánica que facilitan el estudia de la maquina DC en el régimen del generador con excitación shunt

Ecuaciones:

v=if (Rf +Lf . p )

v=−Wmr Gaf . If +(ra+La . p ) Ia



5. grafique las características en vacío de E vs If

0 0.5 1 1.5 2 2.50

20

40

60

80

100

120

140

4.44

50

75

120

If

V

Observaciones y/o conclusiones

El voltaje de excitación es un factor esencial en el control de la salida del generador. Una característica deseable de un sistema de excitación es que este sea capaz de producir con rapidez altos niveles de voltaje de excitación después de un cambio en el voltaje terminal. Además del voltaje que se requiere en el equipo se necesita que la respuesta sea de manera rápida y a los niveles que se requiere.


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