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CARRERA: Ingeniería Mecatrónica.

ASIGNATURA: Maquinas Eléctricas.

NIVEL: Sexto.

PARALELO: “A”

FECHA: 2010-07-20

INFORME Nº 08

UNIDAD DIDÁCTICA: 03

INTEGRANTES:

Chancusi Susana.

Llagua José Luis.

Pacheco Yessenia.

Rivera Andrés.

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO SEDE LATACUNGA

LABORATORIO DE

MAQUINAS ELÉCTRICAS

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A. TEMA:

o Generador Sincrónico.

B. OBJETIVOS:

Objetivo General:

o Conectar un generador sincrónico y observar sus parámetros de

funcionamiento.

Objetivos Específicos:

o Conectar un generador sincrónico con impulso externo provisto por un motor

shunt.

o Anotar los parámetros de voltaje generado y frecuencia de operación.

o Configurar el voltaje generado y la frecuencia a aquellos utilizados en la red de

distribución nacional.

o Conectar el generador al Sistema Nacional Interconectado a través de un

modulo de sincronización.

C. FUNDAMENTO TEÓRICO

La operación de un generador síncrono o alternador se basa en la ley de Faraday de

inducción electromagnética y un generador síncrono trabaja de manera muy

semejante a un generador de corriente continua, en el que la generación de Fem. Se

logra por medio del movimiento relativo de entre conductores y un flujo magnético. Al

colocar una espira dentro de un campo magnético y hacerlo girar, sus lados cortaran

las líneas de fuerzas de campo, induciéndose entonces una fuerza electromotriz (fem)

que se puede verificar entre los extremos del conductor de forma de espira. Se

comprueba que la fem es alterna. Las dos partes básicas de una máquina síncrona son

la estructura del campo magnético, que lleva un devanado excitado por corriente

continua y la armadura. La armadura tiene con frecuencia un devanado trifásico en el

que se genera la Fem. de corriente alterna. Casi todas las máquinas síncronas

modernas tienen armaduras estacionarias y estructuras de campo giratorias. El

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devanado de corriente continua sobre la estructura giratoria del campo se conecta a

una fuente externa por medio de anillos deslizantes y escobillas. Algunas estructuras

de campo no tienen escobillas, sino que tienen excitación sin escobillas por medio de

diodos giratorios. En algunos aspectos, el estator que lleva los devanados de armadura

es semejante al estator de un motor de inducción polifásico.

Generadores y motores de corriente alterna. Los generadores de corriente alterna se

denominan también alternadores. En un alternador, el inductor es el rotor y consta de

una rueda polar en la que van montados los polos inductores alternadamente N y S y

sobre ellos se bobina el arrollamiento de excitación; la corriente continua de excitación

procede de una pequeña dinamo, llamada excitatriz; generalmente montada sobre el

mismo eje del alternador; desde el colector de la excitatriz, la corriente de excitación

pasa al inductor del alternador a través de dos anillos rozantes, con escobillas,

montados en el eje. El inducido constituye el estátor y es, por tanto, fijo; está formado

por una serie de bobinas dispuestas sobre una carcasa circular formada por chapas de

material magnético. Las bobinas están alojadas en ranuras practicadas en la carcasa y

constituyen el arrollamiento de inducido; frente a ellas gira la rueda polar con los polos

inductores y cada conductor de este arrollamiento está sometido sucesivamente a

campos magnéticos alternos puesto que frente a él se sitúan alternativa y

sucesivamente un polo N y un polo S. En el conductor se induce, por tanto, una fem

alterna; uniendo de forma conveniente todos los conductores del inducido, en los

bornes de salida del alternador se recogerá una fem, que será la suma de las fem

parciales inducidas en cada conductor. Según la clase de corriente recogida, habrá

alternadores monofásicos y trifásicos; unos y otros, según el número de polos

inductores serán bipolares, tetrapolares, hexapolares, etc.

Excitatriz

La excitatriz es la máquina de subministrar el corriente de excitación a las bobinas del

estator, parte donde se genera el campo magnético. Según la forma de producir el

flujo magnético inductor podremos hablar de:

Excitación independiente: la corriente eléctrica proviene de una fuente

exterior.

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Excitación serie: el corriente de excitación se obtiene conectando las bobinas

inductoras en serie con el inducido. Todo el corriente inducido a las bobinas del

rotor pasa por las bobinas del estator.

Excitación shunt o derivación: la corriente de excitación se obtiene conectando

las bobinas del estator en paralelo con el inducido. Solo pasa por las bobinas

del estator una parte de la corriente inducida.

Excitación compound: en este caso las bobinas del estator están conectadas

tanto en serie como en paralelo con el inducido.

D. DESARROLLO EXPERIEMENTAL

Materiales:

1. Maquina de corriente continua.

2. Máquina Sincrónica.

3. Amperímetro CA

4. Voltímetro CC

5. Voltímetro CA

6. Modulo de Sincronización.

7. Fuente de energía

8. Cables de conexión

E. DIAGRAMAS

Circuito para un Generador

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Circuito para Conectar al Módulo de Sincronización

F. DATOS OBTENIDOS

Generador Voltaje Aplicado

𝑽𝒂𝒑 Voltaje

Generado 𝑽𝒈

Corriente de Excitación

𝑰𝒇

Velocidad 𝑽

Frecuencia 𝒇

120V 208 0,6 A 1797 rpm 60,36 Hz

G. ANALISIS DE RESULTADOS.

GENERADOR SINCRONICO ACOPLADO A LA RED

Para realizar la conexión del Generador Sincrónico a la Red del Sistema Nacional se

tuvo en cuenta los siguientes factores: Tensión de línea, Frecuencia, Secuencia de fases

y el Angulo de sincronismo, ya que los mismos son de vital importancia para obtener

un buen funcionamiento de dicho generador.

El equipo primordial para esta práctica fue el Modulo de Sincronización, así como

también la Maquina sincrónica y el tacómetro para medir la velocidad, ya que luego

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de hacer las debidas conexiones en la máquina, verificamos las que las mismas estén

correctamente realizadas y después alimentamos el generador. Aquí se debe tener en

cuenta que la frecuencia en e lEcuador es (60hz), para luego aplicarla a nuestro

generador.

Al momento de alimentar el equipo, se verificó: la tensión de línea, el voltaje en las

fases, y por último que la corriente tanto de excitación como de línea, tomando muy

en cuenta que estas sean exactamente las mismas, para luego oprimir el interruptor y

de esta manera accionar el Modulo de Sincronización.

Cuando el generador entra a la red del Sistema Nacional, todo automáticamente es

igual nuestro voltaje, frecuencia y ángulo es el mismo, y va a tener un ruido más

sincrónico, verificándose que los valores de voltaje y frecuencia para muestra red son

208V y 60Hz respectivamente, y los muestra al instante en que es conectado el sistema

a la unidad de sincronización.

H. CONCLUSIONES

o Un generador sincrónico puede ser un motor sincrónico adaptado.

o Cuando el rotor se mueve el bobinado estátorico sentirá una variación de líneas

de fuerza que es lo que induce el voltaje generado

o Para modificar la frecuencia del voltaje generado se lo hace a través de la

modificación de la velocidad de giro del estator.

o La modificación del voltaje generado se lo hace a través de la variación de la

corriente de excitación que a su vez también modifica el campo.

o Para poder interconectar generadores en paralelo se debe tener en cuenta que

el voltaje generado y la frecuencia sean las mismas.

I. RECOMENDACIONES

o Es necesario antes de alimentar a los motores observar sus datos de placa para

no pasarnos del voltaje que soportan las bobinas, ya que si el voltaje es mayor

que el voltaje nominal, la bobina se daña y por consiguiente el motor.

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o Revisar siempre las conexiones realizadas antes de alimentar con voltaje al

circuito, caso contrario una mala conexión podría ocasionar graves incidentes y

prematuros daños en los equipos.

o Tener siempre bien claras las conexiones de los motores, así mismo de las

características de funcionamiento para así evitar inconvenientes en el

momento de la práctica y produzca altercados para el desarrollo de la misma.

J. BIBLIOGRAFÍA

o www.endesaeduca.com/recursos-interactivos/conceptos-basicos/v.-

funcionamento-basico-de-generadores

o www.canalsocial.net/ger/ficha_GER.asp?id=11901&cat=tecnologia

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ANEXOS

CONEXIÓN GENERADOR SINCRONICO