practica 30

UNIVERSIDAD NACIONAL ÁUTONOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA LABORATORIO DE EQUIPO ELÉCTRICO SEMESTRE 2015-II

UNIVERSIDAD NACIONAL ÁUTONOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES

CUAUTITLÁN

INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA (ELÉCTRICO-ELECTRÓNICO)

LABORATORIO DE EQUIPO ELÉCTRICO

NOMBRE DE LA PRÁCTICA: EL ALTERNADOR TRIFASICO

No. DE LA PRÁCTICA: 30

GRUPO: 2801

NOMBRE DEL ALUMNO: LEGORRETA DIMAS OSCAR ANTONIO

NÚMERO DE CUENTA: 411018070

PROFESOR: ING. ALBINO ARTEAGA ESCAMILLA

PERIODO ACADÉMICO: 2015-II

FECHA DE REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA: 30 DE ABRIL DEL 2015

FECHA DE ENTREGA DEL REPORTE: 05 DE MAYO DEL 2015


Objetivos.

Aprender cómo se sincroniza un alternador al sistema de servicio eléctrico.

Entender cómo puede alterarse el proceso de sincronización debido a una secuencia de fase inadecuada.

Instrumentos y Equipo.

Módulo de motor/generador síncrono EMS 8241

Módulo de motor/generador de c-d EMS 8211 Módulo de interruptor de sincronización EMS

8621 Módulo de fuente de alimentación

(120/208V 3Φ, 0-120V c-d, 120V c-d)EMS 8821

Módulo de medición de c-a (250/250V) EMS 8426

Módulo de medición de c-a (2.5A) EMS 8425

Tacómetro de mano EMS 8920 Cables de conexión EMS

8941 Banda EMS 8942

Procedimiento Experimental

Se realizó la conexión del circuito mostrado en la figura 30.1


Figura 30.1

1. Acoplamos el motor de c-d al alternador por medio de la banda.a. Colocamos el reóstato de campo del motor de c-d en su posición

extrema (para resistencia mínima).b. Cambiamos el reóstato de campo del alternador a la otra posición

extrema (para resistencia máxima).c. Colocamos el interruptor de sincronización en posición abierta.d. Cerramos el interruptor S.

2. Conectamos la fuente de alimentación y, con el tacómetro de mano, ajustamos la salida de la fuente de alimentación para una velocidad del motor de aproximadamente 1800 RPM.

a. Medimos el voltaje que proporciona Comisión Federal de Electricidad E2.

E2=208V c. a

b. Cerramos el interruptor S.c. Ajustamos la excitación de c-d del alternador hasta que el voltaje

de salida de éste, E1 fue igual al voltaje que proporciona la compañía de luz y fuerza. E2

d. Las tres luces de sincronización estuvieron parpadeando, encendiéndose y apagándose e intermitentemente.


3. Ajustamos con cuidado la velocidad del motor de c-d hasta que la frecuencia de encendido de las lámparas fue bastante baja.

a. ¿Se encienden y se apagan las tres luces al mismo tiempo?Se pudo observar en el analizador de sincronización que las amplitudes y frecuencias eran iguales entre la salida del alternador con respecto a la red eléctrica y en el interruptor de sincronización afectivamente se encendían y apagaban la 3 luces

b. Ajustamos con cuidado la velocidad del motor hasta que las tres luces aumentaron y disminuyeron lentamente. La frecuencia del alternador fue muy semejante a la de la compañía de luz y fuerza.

c. Cuando los tres focos se apagaron por completo, los voltajes del alternador y del sistema estuvieron en fase. (Esto fue por la diferencia de potencial entre los voltajes del alternador y de la red eléctrica.)

d. Todos los focos emitieron luz continua, los voltajes del alternador y del sistema estaban desfasados 180 grados. (ESTA CONDICIÓN ES LA DE DIENTE-DIENTE Y EL INTERRUPTOR DE SINCRONIZACIÓN NUNCA SE DEBE CERRAR EN ESTAS CONDICIONES.)

e. Verificamos si los dos voltajes E1 y E2 son iguales. Tuvimos que reajustar la excitación de CD del alternador.

4. Cerramos el interruptor de sincronización cuando los tres focos estaban apagados, y observamos qué pasó con I1 en el momento en que se cerró el interruptor.

No se observó ninguna variación de la corriente ya que se cumplían con las condiciones para una buena sincronización.

a. Cerramos el interruptor de sincronización cuando los tres focos estaban opacos y observamos como varió I1 en ese momento.

Se observó una leve variación de la corriente ya que como no se cumplía con la condición de sincronismo tuvo como consecuencia una corriente de cortocircuito de menor magnitud que no afecto al devanado del estator ya que rápidamente se abrió el interruptor de sincronización.

b. Cerramos el interruptor de sincronización cuando los tres focos tuvieron una luz tenue y observamos las variaciones de I1


Se tiene un aumento aún mayor en la corriente que si no se abría el interruptor de sincronización pudo haber afectado a los devanados del estator del alternador.

5. Con el interruptor de sincronización abierto ajustamos la excitación de c-d del alternador hasta que el voltaje de salida fue de E1 = 250 c-a.

a. Ajustamos la velocidad del motor hasta que los tres focos estuvieron sincronizados.

b. Cerramos el interruptor de sincronización cuando las tres luces estaban sumamente bajas y observamos el efecto en I1 en el momento de cierre, y un poco después.Observamos que por un momento la corriente incremento pero de inmediato regreso al valor inicial.

c. Abrimos el interruptor de sincronización.d. Redujimos el voltaje a cero y desconectamos la fuente de

alimentación.

Prueba de Conocimientos

1. ¿Qué condiciones se deben satisfacer para poder sincronizar un alternador a una línea de potencia trifásica existente?Las condiciones que se deben cumplir son las siguientes:

Que las frecuencias dela señal del alternador y la red de alimentación sean iguales (60 Hz)

Mismas amplitudes de voltaje Las dos señales estén en fase.

2. Un alternador podría sufrir grandes daños mecánicos durante el proceso de sincronización con la línea de alimentación. ¿En cuáles dos condiciones puede suceder esto?

Si no se encuentran en fase Si no tienen la misma frecuencia

Esto provocaría que exista un corto circuito que dañaría a los devanados del alternador.

3. Un alternador puede generar un voltaje diferente del de la línea de alimentación y puede no estar exactamente en fase con ella, pero debe satisfacer una condición para que pueda entregarle potencia. ¿Cuál es esta condición?El principal factor que se considera para esto es que se tenga la misma frecuencia.


Conclusiones

Se enmarca la importancia del cumplimiento de las condiciones que implican tener una adecuada sincronización entre la red eléctrica y el voltaje generado en el alternador que la limitante que se puede observar en el alternador es su variación en la velocidad de rotación que si no se revisa que se cumplan bien las condiciones puede provocarse una corriente de corto circuito de gran magnitud en corto tiempo y con ello dañar la parte constructiva del alternador que son los devanados con ello se diseñan sistemas de protección para que esta corriente no afecte a la máquina.

BIBLIOGRAFÍA

Kingsley, Charles. MÁQUINAS ELÉCTRICAS. Editorial UMANS Richardson. MAQUINA ELECTRICAS ROTATIVAS Y TRANSFORMADORES. “Maquinas Eléctricas y Transformadores”

Kosow Irving L.Reverté

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