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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONALFACULTAD REGIONAL LA PLATA
DEPARTAMENTO DE ELECTROTECNIA
LABORATORIO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
CÁTEDRA: MÁQUINAS ELÉCTRICAS I
TRABAJO PRACTICO Nº 7
ENSAYO DE VACÍO DE UNA DINAMO Y VERIFICACIONES PRÁCTICAS
Edición 2008
Universidad Tecnológica Nacional
Facultad Regional La Plata
Departamento de Electrotecnia
Laboratorio de Máquinas Eléctricas
Cátedra: Máquinas Eléctricas I
Ensayo de Laboratorio: Ensayo de Vacío de una Dínamo y Verificaciones Prácticas
CÁTEDRA: MÁQUINAS ELÉCTRICAS I
ESTRUCTURAIng. HORACIO MASCI – Profesor AsociadoIng. GABRIEL MIJALOVSKY – Jefe de Trabajos PrácticosIng. JORGE DEL CORRO – Ayudante de PrimeraIng. MARCELO MOYANO- Ayudante de Primera
ALUMNO:
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COMISIÓN Nº :
INTEGRANTES:
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Cátedra: Máquinas Eléctricas I
CONTENIDO
1. Objetivos del Ensayo
2. Circuitos de Ensayo
3. Componentes: Equipos, Instrumentos, Elementos accesorios
4. Procedimiento de Ensayo
5. Planillas de Registro de Datos y Eventos de Ensayo
6. Cálculos, Análisis, Desarrollos, y Gráficos.
7. Conclusiones
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1. Objetivos del Ensayo:Familiarizarse con la máquina. Verificación de las características
constructivas y de funcionamiento en vacío conectada como exitación
independiente (EI)y autoexitada derivación (AD). Nociones para su elección
en función de la aplicación práctica como generador. Importancia del
mantenimiento preventivo en estas máquinas.
2. Circuitos de Ensayo:Primera Parte: Determinación de los bobinados.
Bornera de la máquina
Segunda Parte: Determinación de la Característica Magnética de la máquina.
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Fuente de CC variable
Interruptor de Conmutación
EI
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Tercera Parte: Verificaciones:
a)Funcionamiento como Autoexcitada Derivación.
b)Determinación del Punto de funcionamiento
3. Componentes: Equipos, Instrumentos y Elementos accesorios:
-Motor de C.C., Nº8854/B, marca Siemens, 440 V, 11.1 A, 4 kW, 1430 RPM.
-Motor Trifásico Nº
-Multímetro Digital Nº21329, marca Noising 8020, rango múltiple.
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-Amperímetro CC Nº 15620, marca RB, clase 1, IPBM, (0-0.2-0.5-2-5-20) A.
-Voltímetro CC Nº15615, marca RB, clase 1, IPBM, (6-24-60-240-600) V.
-Fuente de C.C. variable con autotransformador trifásico, Nº15631.
-Resistencia variable, Nº9903, 500, 0,65 A.
-Interruptor de conmutación bipolar Nº ……………….
-Conductores de conexionado
4. Procedimiento de Ensayo:
General:
Se relevará y esquematizaran las partes componentes del banco de ensayo.
Posteriormente, se procederá al armado del circuito de ensayo. Se solicitará
al auxiliar docente a cargo la verificación de los circuitos y la autorización
para alimentarlos.
Primera Parte:
Mediante el empleo del multímetro digital, se determinarán los principios y fín
de cada uno de los bobinados, identificándolos con las letras
correspondientes y registrando cada uno de los valores de resistencia en la
tabla correspondiente.
Segunda Parte:
-A partir de la configuración de la máquina como excitación independiente,
consiste en determinar como varía la tensión en bornes en función de la
corriente de excitación, manteniendo la velocidad constante y la corriente de
carga nula.
Con los valores obtenidos, se deberá representar gráficamente (en papel
milimetrado), la curva de U = f(Iexc).
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-Haciendo uso del mismo circuito, se determinará el Ciclo de Histéresis.
Al variar la Iexc.desde cero, hasta +Iexc.= OC, la tensión en bornes crece
según la curva 1 hasta +Uom = Cc. Generalmente Uom = 1.1 a 1.25 de Un.
Como Ic = 0, tenemos:
Uo = Eo = Kn
Como: n = cte
Uo = Eo = K´
Y como la relación Uo = f(Iexc), podemos poner que = f(Iexc), que
representa la curva característica de imantación de la máquina.
Cambiando la Iexc. De +Iexc. = Oc hasta el valor de Iexc= 0, y luego
invertimos la corriente en el circuito de excitación por la de sentido contrario,
Iexc. = 0 hasta –Iexc.max = Od.
La curva 2 pasa en el primer cuadrante por encima de la curva 1 a causa del
crecimiento de la magnitud del flujo magnético residual.
Si repetimos la operación de variación de la corriente de excitación al
inverso, desde –Iexc.máx = Od, hasta Iexc.máx = Oc obtendremos la curva 3,
que junto con la curva 2 forma el bucle de histéresis, que determina las
propiedades del acero de los polos y la culata.
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Con los valores obtenidos, se deberá representar gráficamente (en papel
milimetrado), el ciclo de histéresis.
Verificaciones de funcionamiento:
Se hará funcionar a la máquina con conexión independiente, generando en
bornes de ésta una tensión determinada. Se analizará que sucede si:
-Invertimos el sentido de giro de la máquina de impulso.
-Invertimos el sentido de circulación de la corriente de excitación.
-Invertimos ambas a la vez.
(Todos éstos análisis deberán ser reflejados por el alumno en las
conclusiones).
Tercera Parte:
Conectando la máquina como autoexcitada derivación, se visualizará el
proceso de autoexcitación, registrando los valores de tensión y corriente para
los cuales se estabiliza.
Haciendo uso de la curva de Uo = f(Iexc) realizada en la primer parte de la
práctica, se graficará la recta de carga.
El alumno deberá graficar en papel milimetrado y determinar el ángulo ,
tomando como ejemplo el siguiente gráfico:
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Siendo: Tg = K´ Rexc
Donde K´es el cociente entre escalas de corriente y tensión.
Posteriormente, y haciendo uso del mismo circuito, se intercalará con la RCD
una resistencia exterior.
Si aumentamos la Rexc. Con una resitencia exterior, la Tg indicará el
nuevo valor de la resistencia de campo (afectada de la correspondiente
constante de relación de escalas), que ahora será:
RT = RCD + REXT
Y el punto de funcionamiento se corre hacia atrás , determinando la recta 2.
Verificaciones de funcionamiento:
Se hará funcionar a la máquina como autoexcitada derivación, generando en
bornes de ésta una tensión determinada. Se analizará que sucede si:
-Invertimos el sentido de giro de la máquina de impulso.
-Invertimos el sentido de circulación de la corriente de excitación.
-Invertimos ambas a la vez.
(Todos éstos análisis deberán ser reflejados por el alumno en las
conclusiones).
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5. Planillas de Registro de Datos y Eventos del Ensayo:Primera Parte:
VALORES DE RESISTENCIASResistencia Observaciones
RCD RAB REF
Segunda Parte:
Característica Magnética
VALORES OBTENIDOSNº Uo IEXC Observaciones1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Ciclo de Histéresis:
Nº Uo IEXC Observaciones1 2 3 4 5 6 7 8
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Tercera Parte:
AUTOEXCITADA DERIVACIÓN
Sin REXTUo IEXC Observaciones
Con REXTUo IEXC Observaciones
6. Cálculos, Análisis, Desarrollos, y Gráficos:En éste punto los alumnos deberán efectuar las representaciones gráficas
enumeradas a lo largo del ensayo.
Así mismo, en la conexión autoexcitada derivación, deberán calcular los
valores de los ángulos que determinan las rectas de cargas (sin resistencia
exterior y con ella).
Posteriormente deberán determinar por cálculo el valor exacto de la
resistencia insertada.
7. Conclusiones: (Los alumnos deberán consignar las conclusiones y/o consideraciones
relevantes que puedan elaborar como resultado de cada etapa del ensayo,
debiendo incluir las situaciones eventuales.
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