PRCTICA: EL GENERADOR SINCRNICO1. PROBLEMA Cmo determinar los parmetros del circuito equivalente del generador sincrnico?2. INFORMACIN TEORICA Y FORMULACIN DE HIPOTESISEl voltaje generado internamente en un generador sincrnico no es igual al voltaje de salida en cada fase Los factores que causan esta diferencia son: La distorsin del campo magntico del entrehierro de aire por la corriente que fluye en el estator, llamada reaccin de inducido. La autoinduccin de las bobinas de inducido la resistencia de la bobina de inducido El efecto de las formas del rotor de polos salientesAl considerar estos efectos tendremos el circuito equivalente de un generador sincrnico, tal como se muestra para una fase en la figura l.

Figura 1: Circuitoequivalente por fase deun generador sincrnico

(1)

Dnde: Reactancia sincrnica (representa los efectos de la reaccin del inducido y la autoinduccin del generador. Resistencia del estator.Sometiendo al generador sincrnico a las pruebas de circuito abierto y cortocircuito se puede determinar el valor de la impedancia sincrnica .

a) Ensayo en circuito abierto: En circuito abierto , as , y es posible construir una grfica llamada curva caracterstica de circuito abierto.

Figura 2: Curva caracterstica de circuito abierto tpica deun generador sincrnico

b) Ensayo en corto circuito: Permite conocer la variacin de la corriente de cortocircuito en los terminales del generador a medida que aumenta de la corriente de campo , llamada curva caracterstica de cortocircuito.

Figura 3: Curva caracterstica de cortocircuito tpica deun generador sincrnico

En la figura 1 cuando los terminales del generador sincrnico estn en cortocircuito:

En magnitud:

Entonces conociendo las caractersticas de vaco y cortocircuito y ploteandolas en un mismo grfico, se puede obtener el valor de la impedancia sncrona , reemplazando el valor de e determinadas para la misma corriente de campo (ver figura 4), en la ecuacin (2).

3. CONTRASTACIN DE HIPOTESIS3.1. EQUIPO Un Generador Sincrnico: Un motor induccin trifsico Una fuente DC Un tacmetro Un ampermetro DC Un voltmetro AC Un restato Un osciloscopio

3.2 DISEO EXPERIMENTAL

3.3 REALIZACIN DEL EXPERIMENTO Y OBTENCIN DE DATOS3.3.1 Medicin de la resistencia del estator: Con ayuda de un ohmmetro medir la resistencia del estator . Como este mtodo no es exacto, puesto que la resistencia de CA es ligeramente mayor que la resistencia de CC (como resultado del efecto superficial en las frecuencias altas), para corregir se debe multiplicar el valor dado por el ohmmetro por el factor 1.5.

TABLA 1

sin correccin corregida

0.40.9

3.3.2Ensayo en circuito abierto: Instalar el circuito de la figura 5, desconectar todas las cargas de los terminales del generador, y poner la corriente de campo en cero. Poner a funcionar el generador a su velocidad nominal. Aumentar la corriente de campo paulatinamente y en cada paso medir el voltaje en los terminales del generador , controlando con el tacmetro que la velocidad del generador se mantenga constante. TABLA 2

0.10.20.30.40.5

3.175.809.1412.8716.45

3.3.3 Ensayo en cortocircuito: En el circuito de la figura 6, poner la corriente de campo en cero, y cortocircuitar los terminales del generador por medio de un ampermetro. Poner a funcionar el generador a su velocidad nominal. Aumentar la corriente de campo paulatinamente y en cada paso medir la corriente de inducido IA, controlando con el tacmetro que la velocidad del generador se mantenga constante.

TABLA 3

1.2110.80.60.40.2

8.47.46.24.83.21.1

3.3ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS1. Utilizar los datos de las tablas 2 y 3 para graficar en un mismo plano cartesiano las curvas caractersticas de circuito abierto y cortocircuito.

2. Utilizar la ecuacin (2) para determinar el valor de la impedancia sncrona y plotear sus resultados en la misma figura anterior.

Siendo ; tambin se escogi una corriente de campo , entonces:

Sabiendo que:

Remplazamos valores:

3. Dibujar el circuito equivalente por fase del generador ensayado en la prctica, indicando los valores de todo su parmetro para condiciones nominales.

4. Para el generador ensayado en la prctica calcular la tensin en los terminales cuando est cargado a la corriente nominal con factor de potencia unidad, como con factor de potencia 0.8 en atraso.

4 CONCLUSIONESHemos aprendido a hallar la resistencia equivalente de un generador sincrnico, por medio de los ensayos de corto circuito y de circuito abierto, asimismo de maner experimental, el valor de la impedancia depende de la corriente de campo.5. TRANSFERENCIA1 El rotor tipo garra se utiliza en los alternadores de los automviles. Si este rotor se utiliza en un estator convencional trifsico analizar su circuito magntico.2 Por qu un generador de 60 Hz debe penalizarse, si va a trabajar a 50 Hz?Esto se da, por que la potencia de salida del generador depende de la frecuencia elctrica, con 60Hz, la potencia ser menor a la relacionada a 50 Hz. 3 Qu datos contienen las placas de un generador sincrnico?