Las Curvas V de maquinas rotatitas

7/21/2019 Las Curvas V de maquinas rotatitas

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OBTENCION DE LAS CURVAS “V”

I. OBJETIVO.

- Comprender cómo se encuentra las curvas en “V”.- Graficar las curvas obtenidas en laboratorio.

- Comprender los diagramas vectoriales para el presente ensayo.

II. FUNDAMENTO TEORICO.

III. CURVAS EN “V”.

Las curvas en V de un motor síncrono, alimentado a tensión constante y frecuencia tambin

constante, refle!an la variación de la intensidad de corriente absorbida en función de la

intensidad de e"citación, para una potencia suministrada por el motor constante.

#s posible obtener toda la familia de curvas sin m$s %ue reali&ar distintos ensayos, para las

distintas potencias suministradas.

#s f$cil 'acer traba!ar un motor síncrono, a potencia suministrada constante, mediante la

utili&ación como carga en su e!e de un generador. #n efecto, como el motor síncrono gira auna velocidad constante, tambin la velocidad del generador ser$ constante. (i se consigue

%ue la potencia suministrada por el generador sea constante, la potencia suministrada por el

motor síncrono tambin lo ser$.

#n el monta!e de la figura ) se puede reempla&ar el dosímetro *caso de no poseerlo+ por dosvatímetros, conectados segn el procedimiento del doble vatímetro, para, de esta forma, ver

la variación del factor de potencia de la m$%uina en función de la corriente absorbida.

Los mtodos %ue e"isten son los siguientes

a+ rran%ue por medio de un motor au"iliar. b+ rran%ue por cambio de frecuencia.

c+ rran%ue asincrónico. Generalidades.

A) ARRANQUE POR MEDIO DE UN MOTOR AUXILIAR .#l motor sincrónico y el condensador sincrónico, %ue consisten esencialmente en un motor

sincrónico %ue funciona en vacío en condiciones de sobre e"citación, se pueden conectar enun circuito de potencia por medio de un dispositivo sincroni&ador de la misma manera %ue

un generador sincrónico. /ara esto la m$%uina debe tener un motor de arran%ue especialadaptado en su e!e y capa& de comunicarle la velocidad sincrónica para %ue se ponga en

sincronismo con el circuito de potencia. 'ora se utili&a como motor au"iliar un motor de

inducción de potencia relativamente pe%ue0a, %ue tiene el mismo nmero de polos %ue la

m$%uina sincrónica. /or medio de este motor se consigue %ue esta m$%uina gire con

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velocidad casi sincrónica, despus de lo cual es conectada la m$%uina en paralelo por el

mtodo de auto sincroni&ación.

ntiguamente se utili&o tambin un motor de inducción para este fin, pero tenía un par de

polos menos %ue la m$%uina sincrónica. #ste motor 'acía girar a la m$%uina 'asta %ue

alcan&aba una velocidad algo m$s alta %ue la sincrónica. Cuando se desconecta del circuitode potencia el motor au"iliar, la m$%uina empie&a a retardarse, pasando paulatinamente por

la velocidad sincrónica, lo %ue permite su cone"ión al circuito en el instante correcto.

#l inconveniente de este mtodo es la imposibilidad de 'acer arrancar al motor ba!o carga,

ya %ue no es pr$ctico instalar un gran motor de arran%ue con la consiguiente aplicación y

aumento del corto de instalación. /or consiguiente, este mtodo se usa principalmente paragrupos de motor generador %ue convierten la corriente alterna en corriente continua y %ue

se pueden poner en marc'a utili&ando el generador como motor para el arran%ue de la

unidad2 tambin se aplica este mtodo para los condensadores sincrónicos de alta potencia.

B) ARRANQUE POR CAMBIO DE FRECUENCIA.(e puede poner en marc'a un motor sincrónico por el mtodo de arran%ue por frecuencia

cuando la frecuencia de la tensión aplicada en el motor en el arran%ue se varía paulatinamente desde cero 'asta el valor nominal. #n este caso el motor gira

sincrónicamente durante todo el periodo de arran%ue.

Cuando se efecta el arran%ue por este mtodo, el motor es alimentado por un generadorsincrónico separado cuya velocidad se varía por medio de una m$%uina motri& o motor

primario desde cero al valor nominal. La e"citación del generador y del motor para este

mtodo de arran%ue no puede ser suministrada por e"citadores montados sobre el mismoe!e, por%ue no se auto e"citaría a ba!as velocidades.

fin de %ue el motor pueda arrancar desde la velocidad cero 'asta ponerse en sincronismo,

las corrientes de e"citación del generador y del motor deben estar conectados correctamentea!ustadas y la velocidad del aumento de frecuencia no debe es demasiado grande. La

investigación de este problema indica %ue el generador debe tener la mayor e"citación

posible durante el periodo inicial de arran%ue, y la corriente de e"citación del motor a lasvelocidades de sincronismo debe ser de tal magnitud %ue la f.e.m. del motor debida a la

corriente de e"citación sea apro"imadamente la mitad %ue la f.e.m. del generador. Cuando

la velocidad aumenta es conveniente aumentar la corriente de e"citación del motor.

#l arran%ue por frecuencia de los motores sincrónicos se utili&a en instalaciones especiales.

C) ARRANQUE ASINCRÓNICO. GENERALIDADES.3n motor sincrónico %ue tiene una !aula de arran%ue en su rotor se puede poner en marc'a

como motor de inducción de !aula. #l arran%ue asincrónico es actualmente de mtodo

principal de arran%ue de los motores sincrónicos.#l arrollamiento de e"citación del motor sincrónico, para arran%ue por inducción, debe ser

puesto en cortocircuito o conectado en el circuito mediante una resistencia activada cuyo

valor es apro"imadamente 14 veces mayor %ue el de la resistencia activa del propioarrollamiento de e"citación. (i el arrollamiento de e"citación %uedase es circuito abierto

cuando el motor es arrollado se induciría una alta tensión entro sus terminales de tal

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magnitud %ue podría dar lugar a la perforación del aislamiento y a la inutili&ación del

motor, debido al gran numero de espiras del arrollamiento.Con arran%ue asincrónico, el devanado del estator del motor sincrónico est$ conectado al

circuito de suministro de c.a. y se crea un par en el motor aceler$ndose este 'asta una

velocidad pró"ima a la sincronismo y funcionando luego de modo an$logo al de un motor

de inducción con algn grado de desli&amiento o retardo con respecto a la velocidad delcampo magntico giratorio. (i a'ora conmutamos corriente continua al arrollamiento de

e"citación, la presencia de polos de polaridad constante da lugar a oscilaciones periódicas

de la velocidad del motor a su velocidad media, siendo así posible no solamente alcan&ar lavelocidad sincrónica en algn instante, sino tambin e"ceder la durante cortos intervalos de

tiempo.

(i el motor a alcan&ado dic'a velocidad es arrastrado en sincronismo despus de varias

oscilaciones decrecientes cerca de la velocidad de sincronismo. Cuanto menos cargado esta

el motor, menor es su desli&amiento con respecto a la velocidad asincrónica y m$s f$cil es

arrastrando en sincronismo durante tales oscilaciones. Los motores de polos salientes envacío o con carga ligera son arrastrado en sincronismo incluso sin aplicar la e"citación, en

virtud del par reactivo. /or el contrario, con carga de desli&amiento aumenta y el motor es

arrastrado en sincronismo con mayor dificultad. sí, pues, e"iste un cierto par de resistentelímite %ue depende del llamado momento torsional de a!uste a sincronismo del motor y en

%ue este es capa& de entrar en sincronismo.

IV. DIAGRAMA VECTORIAL COMO MOTOR Y CURVAS “ V ”

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V. CONDICIONES PARA EL EXPERIMENTO.

Las condiciones %ue debe cumplir la ma%uina sincrónica para la obtención de estas curvasson

- 7ensión en bornes constante- /otencia entregada o absorbida constante

- 8recuencia constante.

- 9cc : f *9e"+

VI. REALIZACION DEL EXPERIMENTO.

- #l motor sincrónico arrancamos por el mtodo de arran%ue asíncrono alcan&ando unavelocidad muy pró"ima a la asíncrona se la e"cita a la ma%uina autom$ticamente se

sincroni&a este rotor e"citado con el campo magntico giratorio creado por la circulación decorriente en la armadura. #l motor %ue utili&amos en laboratorio no tiene !aula de ardilla

por tanto es imposible reali&ar el arran%ue asíncrono 'emos utili&ado los arrollamientos de

e"citación a travs de una resistencia e"terna se 'a cortocircuitado tal como se muestra eneste momento se energi&an los arrollamientos del inducido y una ve& arrancada el

despla&amiento e"istente entre el campo síncrono giratorio del estator y la velocidad del

rotor es notorio debido a la presencia de la resistencia adicional en el arrollamiento de

e"citación con una fuente de C.C.

VII. DATOS OBTENIDOS EN LABORATORIO.Ta!a "

[ ] A Ic

[ ] A Iex

[ ]m N −τ

4,;1 1,) 4,)

4,6) 5 4,)

<



4,5= 5,; 4,)

4,1> 6 4,)

4,;1 6,= 4,)

4,?= < 4,)

[ ] A Ic

[ ] A Iex

[ ]m N −τ

4,;> 5,1 1,<

4,<) 5,= 1,<

4,<6 6 1,<

4,<5 6,< 1,<

4,<6 6,) 1,<

4,;6 <,6 1,<

4,=1 <,) 1,<

Ta!a #

IX. DIAGRAMAS EN“V”

;



1 2 3 4 5

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

GRAFICO Ic = f(Iex)

Iex[ A ]

Ic[ A ]

X.CUESTIONARIO

=



$) Q%& '$(*+,$a $/ +/* !a ,%*0a V ' !a 1a2%$+a $+,*3+$,a4 /a+/5(%+,$5+a+'5 ,515 6+*a'5* 5 ,515 15/5*7

Las diferencias no las e"iste debido a %ue el ensayo de la determinación de las curvas V

solo se las puede reali&ar como motor síncrono ya %ue funcionando como generador y

como una unidad aislada e independiente es casi imposible mantener constante latensión en bornes y en caso de estar acoplado a la red de potencia infinita, tampoco se

puede garanti&ar la constancia de la carga entregada *por la variabilidad de la misma+.

$$) La 85$,$5+ ' /a ,%*0a '! 15/5* 9+,*5+5 + !5 : ,55*'+a'5*;+ !a 1$1a 2% 8a*a 6+*a'5* < 85*2%7

Las posiciones de las curvas obviamente no son las mismas debido %ue para mantener

el tor%ue constante en generadores en casi imposible por tanto las curvas %ue se

obtendr$n son muy diferentes a las obtenidas solo encontraríamos curvas desordenadas

@ebido a no poder cumplir las condiciones de ensayo.

XI.CONCLUSIONES

Concluyo mencionando %ue el e"perimento se reali&o con "ito debido a %ue pudimosencontrar los punto re%ueridos en el ensayo y entendimos %ue si es necesario 'acer este

laboratorio %ue la ma%uina síncrona debe funcionar como motor entendiendo esto se puede

tambin ver un mtodo de arran%ue la cual se reali&o con "ito.

?

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