Laboratorio de Maquinas Eléctricas

Laboratorio N°8

“SINCRONIZACION DEL ALTERNADOR Y MOTOR SINCRONO”

INFORME

Integrantes:

- Quispe Tecse, Renzo

Grupo: C15–4 – B

Profesor: Cuba Anicama, Carlos Hernán

Semana 17

Fecha de realización: 25 de mayo

Fecha de entrega: 1 de junio

2015 – I

OBJETIVOS

Laboratorio N° 8 de máquinas eléctricas

Analizar la estructura del motor síncrono trifásico. Calcular las características de arranque del motor síncrono trifásico.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA

El motor síncrono cuenta con dos tipos de alimentación, uno trifásico para el devanado del estator y el otro DC para el devanado del rotor. La alimentación trifásica sirve para la conversión de la potencia eléctrica en potencia mecánica y para ciertas condiciones de operación para magnetizar la máquina. Esencialmente la alimentación DC es para magnetizar la máquina. El motor síncrono no tiene par de arranque propio. Por eso, en el diseño de éstos motores, hay que incluir algún tipo de dispositivo, o sistema, de arranque. Tres son los métodos básicos que pueden usarse para arrancar un motor síncrono:

• Reducir la velocidad del campo magnético giratorio.• Empleando un motor primo externo.• Usando devanados amortiguadores.

PROCEDIMIENTO

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1. Examine las estructuras del módulo EMS 8241 de motor síncrono generador, fijándose en el motor de anillos colectores, el reóstato, las terminales de conexión y el alambrado.

2. Observe el motor desde la parte posterior del módulo:a) ¿Se pueden mover las escobillas? NO

3. Observe desde la cara delantera del módulo:a) Los tres devanados independientes del estator están conectados a los

terminales 1 y 4, 2 y 5, 3 y 6.

b) ¿Cuál es el voltaje nominal de los devanados del estator?220 V.

c) ¿Cuál es la corriente nominal de los devanados del estator?0,5 A

d) El devanado del rotor se conecta (a través del reóstato de 150 Ω) a las terminales 7 y 8.

e) ¿Cuál es el voltaje nominal del devanado del rotor?

220 V.

f) ¿Cuál es la velocidad nominal y la potencia del motor?r/min = 1500hp = 0,23

4. Conecte el circuito en la figura 53-1, utilizando los módulos EMS de motor síncrono /generador, fuente de alimentación y medición de c-a. Observamos que los 3 devanados del estator están conectados en estrella a la salida trifásica fija de 208V de la fuente de alimentación, terminales 1, 2, 3.

5. A continuación conecte la fuente de alimentación. Observe que el motor comienza suavemente a funcionar y sigue operando como un motor de inducción.a) Se observó que el sentido de rotación de motor que es en sentido horario,

I1 = 0,4 A c-ab) Desconectar la fuente de alimentación e intercambie dos de los tres cables

que van a la fuente de alimentación.c) Conectar fuente de alimentación y observar el sentido de rotación:d) Rotación = Anti horario, I1 = 0,4 A c-ae) Desconectar la fuente de Alimentación

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Figura 1

6. Conecte el circuito que aparece en la siguiente figura 2, con los módulos EMS del electrodinamómetro. Acoplar el motor al electrodinamómetro por medio de la banda.

Figura 2

7. Conectar el electrodinamómetro a una salida fija de 120 V c-a de la fuente de alimentación 1 y N. Ajuste la perilla de control del dinamómetro al 40 por ciento aproximadamente de excitación a) El rotor del motor síncrono se conecta a la salida fija de 120 V c-d de la

fuente de alimentación 8 y N. Ajuste el reóstato de campo a una

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resistencia cero (La perilla de control debe ponerse en la posición extrema, haciéndola girar en el sentido de las manecillas del reloj).

8. Conectar la fuente de alimentación. A continuación aplique potencia trifásica y observe lo que sucede. No aplicar potencia por más de 10 segundos.b) a) Describa lo que sucede:c) Al aplicar una potencia trifásica se observa que el motor empieza a girar

lentamented) b) ¿Qué lectura dio el amperímetro?e) El amperímetro dio una lectura de aproximadamente 0.89 Amperios.

9. a) conecte el rotor del motor síncrono a la salida variable del 0-120 V c-d de la fuente de alimentación, terminales 7 y N. No cambie ninguna de las otras conexiones o los ajustes del control.

a) Describa lo que paso.El motor empieza su giro muy suavemente, pero se originaba una fuerte vibración.

b) ¿Esta operando el motor como motor síncrono?Si

10. a) Conecte el circuito que se muestra en la figura 3.Observe como está conectado el motor síncrono; esta es la configuración normal de arranque.

Figura 3

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Montaje de la figura 3

b) Ajustar la perilla de control del dinamómetro en su posición externa haciéndola girar en el sentido.

c) Si el motor el motor síncrono tiene el interruptor S, ciérrelo al llegar a este paso.

11. a) conecte la fuente de alimentación y mida rápidamente E1, E2, I1 y el par de arranque desarrollado. Desconecte la fuente de alimentación.

E1 = 165,3 V c-d E2 = 161,5 Vc-dI = 0,86 A c-d par de arranque = -0,418 N.m

b) Calcule la potencia aparente aparente suministrada al motor en el arranque.

Potencia aparente = 141VA

PRUEBA DE CONOCIMIENTOS

¿Qué precauciones deben tomarse durante el periodo de arranque de un motor síncrono?

Tenemos que tener la precaución de reducir la velocidad del campo magnético del estator a un valor suficientemente bajo para que el rotor pueda acelerar y se enlace con el durante el medio ciclo de rotación durante el campo magnético.

Si se quitara el devanado de jaula de ardilla de un motor síncrono, ¿podría arrancar por si solo?

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No podría arrancar solo, ya que, sabemos que le devanado de jaula de ardilla es el que impulsa al movimiento del rotor para que alcance una velocidad igual a la velocidad sincronizada del estator.

Indique dos razones por las que el devanado del rotor de un motor síncrono se conecta casi siempre a una resistencia externa durante el arranque.

a) Cuando posee armadura de ardilla esta ayuda a que el par inducido se adicione y no por el contrario se reste.

b) Si el motor tuviera devanado convencionales en su armadura, entonces si se posee rotor jaula de ardilla este le ocasiones un solo sentido de giro al motor que será lo más conveniente para su utilidad.

Compare las características de arranque del motor síncrono con las del motor de inducción trifásico de jaula ardilla.

Un motor síncrono se pone en marcha con su corriente normal de campo se produce un par primero en sentido contrario a las manecillas del reloj y luego en el sentido de las manecilla del reloj en un ciclo lo cual produce un promedio igual a cero de estos dos torques aplicados en un ciclo al motor lo cual lo hace ver como un método conveniente para cualquier uso.

OBSERVACIONES

Se pudo observar la parte importante de un motor síncrono como anillos

colectores, reóstato, devanados de amortiguamiento, rotor estator, etc. Se pudo ver que para arrancar el motor se utilizó un devanado de

amortiguamiento, el cual hacia funcionar al motor como motor de inducción (Asíncrono) y luego cuando se alimenta con CC.el tomaba una posición síncrona.

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CONCLUSIONES

Se concluye que se analizó la estructura del motor síncrono trifásico gracias a la visión y manipulación de este.

Se pudo calcular las características de arranque del motor síncrono trifásico como podemos observar en el presente informe según los cálculos.

BIBLIOGRAFÍA

FINK. Donald. Manual de ingeniería eléctrica. Decimotercera edición Tomos II y III McGraw-Hi1l . México. 1996

KOSOW. Irving. Control de máquinas eléctricas. Primera Edición. Editorial Reverté S.A. España 1982

http://www.ecured.cu/index.php/Motores_de_Corriente_Directa

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