SEP SEIT DGEST

Instituto Tecnológico De La Piedad

Maquinas Eléctricas

Práctica Generador CD

Ing. Electrónica

Iván Aguilera Rodríguez

6°E

La Piedad, Mich 31/05/10

Introducción:

Existen muchas aplicaciones para el generador de corriente directa y es muy

probable que nos encontremos con este tipo de dispositivo una vez ya

ejerciendo. Por eso se hará una práctica involucrando este dispositivo para ver

su funcionamiento y aprender de él. También veremos los posibles errores que

puedan suceder al usar este tipo de dispositivo.

Concepto:

Cuando, por un campo magnético, se desplaza un conductor se induce sobre

él una tensión. Si a un motor C.C. le hacemos girar el rotor (eje), se estarán

moviendo los arrollados de éste dentro de un campo magnético (creado por los

imanes del motor).

Si este motor no está conectado para que funcione como tal, en sus terminales

de alimentación aparecerá la tensión generada internamente. De esta manera

un motor de C.C. se convierte en un generador de corriente continua.

La tensión de salida de un generador es directamente proporcional a su

velocidad, entonces... es posible saber a que velocidad gira el generador sólo

con medir la tensión de salida.

El circuito equivalente del generador CC es casi igual al de un motor CC., solo

que en este caso la corriente de excitación no entra, sino que sale.

En el siguiente gráfico se muestra el circuito equivalente de un generador de

corriente continua

La tensión de salida se obtiene con ayuda de la ley de tensiones de Kirchoff.

Vg = Vb - (Ia x Ra)

Donde:

- Vb = Fuerza contraelectromotriz del motor (FCEM)

- Ia = Corriente de excitación

- Ra = Resistencia del devanado

Se puede ver que la tensión de salida es igual a la FCEM del motor menos la

caída de tensión en el devanado del mismo.

- Si un motor de corriente continua aprovecha, la fuerza que se produce sobre

un conductor, para poder girar, el generador de CC por el principio recíproco,

aprovecha el movimiento de giro del conductor para que sobre el (el conductor)

se induzca una tensión.

- En un motor, la corriente que circula por un conductor del motor hace que

este se mueva. En un generador, cuando un conductor se mueve se produce

sobre el, la circulación de una corriente eléctrica

Si el generador no está cargado (no hay nada conectado la los terminales de

salida), Ia es casi cero (0). La tensión de salida Vg y la tensión Vg (fuerza

electromotriz del motor) son iguales, debido a que no hay caída en la

resistencia Ra. er ecuación anterior.

La velocidad del generador será: Vb/K rpm (revoluciones por minuto)

donde:

- K = constante de FCEM

- Vb = Fuerza contraelectromotriz del motor (FCEM)

Generador con excitación independienteEn este tipo de generador, la tensión en los bornes es casi independiente de la carga de la máquina y de suvelocidad, ya que la tensión se puede regular por medio del reóstato de campo, aunque naturalmente, dentrode ciertos límites, porque la excitación del campo inductor no puede aumentar más allá de lo que permite lasaturación.Generador con excitación en paralelo (shunt)El generador con excitación shunt suministra energía eléctrica a una tensión aproximadamente constante,cualquiera que sea la carga, aunque no tan constante como en el caso del generador con excitaciónindependiente. Cuando el circuito exterior está abierto, la máquina tiene excitación máxima porque toda lacorriente producida se destina a la alimentación del circuito de excitación; por lo tanto, la tensión en bornes esmáxima. Cuando el circuito exterior está cortocircuitado, casi toda la corriente producida pasa por el circuitodel inducido y la excitación es mínima, la tensión disminuye rápidamente y la carga se anula. Por lo tanto, uncortocircuito en la línea no compromete la máquina, que se desexcita automáticamente, dejando de producircorriente. línea puede producir graves averías en la máquina al no existir éste efecto de desexcitación automática.

Respecto a los generadores de excitación independiente, los generadores shunt presentan el inconveniente deque no pueden excitarse si no están en movimiento, ya que la excitación procede de la misma máquina.El circuito de excitación no lleva fusibles por las razones ya indicadas en el caso del generador de excitaciónindependiente; en este circuito no es necesario un interruptor porque para excitar la máquina simplemente hayque ponerla en marcha y para desexcitarla no hay más que pararla. El amperímetro en el circuito de excitaciónpuede también suprimirse, aunque resulta conveniente su instalación para comprobar si, por alguna avería, elgenerador absorbe una corriente de excitación distinta de la normal.Cuando se dispone permanentemente de tensión en las barras especiales generales, muchas veces se prefieretomar la corriente de excitación de éstas barras y no de las escobillas del generador, es decir, si al poner enmarcha el generador hay tensión en las barras generales, la máquina se comporta como generador deexcitación independiente; si no hay tensión, como generador shunt.Para la puesta en marcha, debe cuidarse de que el interruptor general esté abierto y que el reóstato de campotiene todas las resistencias intercaladas en el circuito. En estas condiciones, se pone en marcha la máquinamotriz, aumentando paulatinamente su velocidad hasta que éste alcance su valor nominal, al mismo tiempo,aumenta la corriente de excitación y, por lo tanto, la tensión en los bornes del generador lo que indicará elvoltímetro.Si en la red no existen baterías de acumuladores, se acopla a ella el generador a una tensión algo inferior a lanominal; para conseguir esta tensión, se maniobra el reóstato de campo paulatinamente, quitando resistencias.No resulta conveniente acoplar el generador a la red antes de excitarlo o a una tensión muy baja, porque si laresistencia exterior fuese muy baja (es decir, que la red estuviese en condiciones próximas al cortocircuito), lacorriente de excitación sería muy pequeña e insuficiente para excitar la máquina.De la misma forma que para el caso del generador con excitación independiente, si en la red hubiese bateríasde acumuladores, se cerrará el interruptor general, solamente cuando la tensión en los bornes de la máquinasea igual a la tensión de la red.

Material:

Generador de Corriente Directa Multímetro

Osciloscopio para la medición del voltaje del motor (entrada) y el voltaje del generador (salida)

Desarrollo:

1. Armar el circuito equivalente para un generador de corriente directa

2. Revisar la conexiones para asegurar que no hay ningún error

3. Aplicar voltaje al motor que hará girar al otro que actuara como generador

4. Tomar mediciones con el osciloscopio para observar el voltaje con el que se alimenta el motor que gira y para observar el voltaje que se produce con el otro motor

5. Tomar apunte de las observaciones y de lo que se aprendió.

Resultados:

Al armar el circuito equivalente del generador de corriente directa

observamos que se producía un voltaje pero el voltaje que se suministraba al

motor que hacía girar al otro era más del que se generaba. Hubo pérdidas

del motor al otro por razones de fricción o alguna otra razón.

Conclusión:

Se armo un circuito involucrando un generador de corriente directa para

observar su funcionamiento y para adquirir experiencia para la operación de

este tipo de dispositivo en el futuro. Al hacer esta práctica obtuvimos el

conocimiento de este tipo de dispositivo y la experiencia para operar este

dispositivo para no cometer errores como los que obtuvimos en esta práctica,

ya que en la vida real no es muy recomendable cometer errores. Entonces

por tales razones esta práctica fue de gran importancia.