UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTA MARÍA

FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Y FORMALES

PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA, MECÁNICA-ELÉCRICA Y MECATRÓNICA

PRÁCTICAS:

LABORATORIO DE MAQUINAS ELÉCTRICAS

GRUPO “5”

INGENIERO:

LUIS A. CHIRINOS

ALUMNO:

NUÑEZ PILCO JOSE ANGEL

LA MÁQUINA DE CORRIENTE CONTÍNUA OPERANDO COMO GENERADOR Y DETERMINAR LA EFICIENCIA DEL GRUPO MOTOR-

GENERADOR

AREQUIPA 2014

Punto I

Objetivos

Aplicar la tecnología estudiada para hacer funcionar a la máquina de corriente continua como generador y aplicar una carga para calcular la eficiencia del sistema.

Punto II

Fundamento Teórico:

CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LOS GENERADORES Las curvas más importantes de los generadores son dos:

a) La curva de magnetización ó característica interna de la máquinab) La curva de tensión bajo carga o característica externa de la máquina.

a) La curva de Magnetización. Excitando la máquina independientemente y manteniendo su velocidad ω o constante es posible trazar dicha curva.

 El flujo depende de la corriente de excitación de la máquina. Debido a la presencia del entrehierro existe un tramo lineal denominado “la línea de entrehierro” y un tramo curvo producido por la progresiva saturación del material magnético, que disminuye en forma no lineal su permanencia. Normalmente el punto de trabajo de la máquina se presenta en la zona curva (punto Q). Er es la tensión remanente a causa del magnetismo remanente que posee el circuito magnético del estator. Se cumple:

Generador en derivación (Shunt)

Siendo el generador shunt una maquina autoexitada, empezara a desarrollar su voltaje partiendo del magnetismo residual tan pronto como el inducido empiece a girar. Después a medida que el inducido va desarrollando voltaje este envía corriente a través del inductor aumentando él número de líneas de fuerza y desarrollando voltaje hasta su valor normal.

Voltaje de un generador shunt:

El voltaje de un generador shunt variara en razón inversa de la carga, por la razón mencionada en el párrafo anterior. El aumento de la carga hace que aumente la caída de voltaje en el circuito de inducción, reduciendo así el voltaje aplicado al inductor, esto reduce la intensidad del campo magnético y por con siguiente , el voltaje del generador . Si se aumenta bruscamente la carga aplicada a un dinamo shunt la caída de voltaje puede ser bastante apreciable; mientras que si se suprime casi por entero la carga, la regulación de voltaje de una dinamo shunt es muy defectuosa debido a que su regulación no es inherente ni mantiene su voltaje constante.

Punto III

ELEMENTOS A UTILIZAR: Para los fines del ensayo se utilizará:

Multímetros.

Pulsadores

Contactores

Motores DC

Amperímetros

Punto IV

Procedimiento de ejecución:a.- Reconocer e identificar los terminales de los contactores, pulsadores y de los motores.

b.- Elaborar el esquema de conexiones de los componentes del circuito aplicando las reglas estudiadas en la práctica No. 2.

c.- Utilizando las herramientas y materiales adecuados realizar el montaje del circuito de fuerza de instalación del motor de corriente continua.d.- Montar el circuito de control del generador, siguiendo las instrucciones e insertar una resistencia variable en el circuito de excitación, verificar la remanencia del sistema de generación.

e.- Arrancar al motor de accionamiento y manteniendo su velocidad nominal constante, evaluar la tensión remanente del generador y luego accionar el sistema de excitación e incrementar la tensión de salida del generador desde 05V hasta la tensión nominal con incrementos de 05 en 05 voltios, sobresaturar al generador hasta un 20% para efectos de la confección de la curva característica de magnetización del generador.

f.- Hacer funcionar al sistema manteniendo la tensión nominal en el generador y aplicarle:

Er Iex (mA)1 05 26.9

10 54.615 82.920 111.925 124.830 176.135 21040 26045 29050 320

I- el 20% de su carga y determinar la eficiencia del sistema.

II- el 40% de su carga y determinar la eficiencia del sistema

III- el 50% de su carga y determinar la eficiencia del sistema

IV- el 60% de su carga y determinar la eficiencia del sistemaEn todos los casos considere el 5 % de la potencia de entrada como pérdidas rotacionales en el sistema y en ambas máquinas el 2% de la tensión registrada como caída de tensión en los carbones.

V1 A1 P1 V2 A2 P2 Efic %43.9 0.77 33.803 34.4 0.1 3.44 10.1843.6 0.97 42.292 30.5 0.2 6.1 14.4243.4 1.05 45.57 26.6 0.3 7.98 17.5142.9 1.16 49.764 22.5 0.4 9 18.0942.9 1.24 53.196 19 0.5 9.5 17.8642.6 1.22 51.972 15.1 0.6 9.06 17.43

PUNTO V:

CUESTIONARIO

5.1.- Describa la curva de magnetización del circuito ensamblado, considerando la remanencia del material magnético del generador y grafique (V-Iex) del ensayo.

La curva de magnetización tiene como flujo remanente de los campos 0.9 Voltios.

5.2.- Considerando la potencia total de entrada graficar la eficiencia del sistema y estimar cuando se consigue la mejor eficiencia del conjunto. Eje vertical eficiencia y eje horizontal la carga.

5.3.- Siguiendo las normas del Código Eléctrico Nacional elabore el diagrama completo del sistema trabajado.

5.4.- Discriminando las pérdidas rotacionales determinar y tabular la potencia neta de ingreso al motor y la potencia neta de salida del generador en el sistema utilizado.

V1 A1 P1 V2 A2 P2 Efic %43.9 0.77 33.803 34.4 0.1 3.44 10.1843.6 0.97 42.292 30.5 0.2 6.1 14.4243.4 1.05 45.57 26.6 0.3 7.98 17.5142.9 1.16 49.764 22.5 0.4 9 18.0942.9 1.24 53.196 19 0.5 9.5 17.8642.6 1.22 51.972 15.1 0.6 9.06 17.43

5.5.- Si se tendría que implementar un sistema de frenado eléctrico utilizando un motor eléctrico DC que trabaja en accionamiento, ¿cómo lo implementaría? Detallar el circuito propuesto.

Frenado Dinámico

PUNTO VI:

Observaciones y Conclusiones

La Resistencia es siempre menor que la de campo. En el reconocimiento de los Terminales si con el instrumento el valor crece

significa que el terminal que as conectado es de la misma polaridad que la armadura.

Siempre se tiene que trabajar en la zona lineal de trabajo. Por el torque electromagnético empieza a patinar. La sobrecarga del motor se da en calor cuando tocamos el motor se calentó

caliente La resistencia del circuito del campo es menor que la resistencia critica. La potencia de salida siempre será menor que la potencia de entrada. Para apagar el motor después de hacerlo trabajar es mejor es mejor apagarlo

progresivamente para que el ventilador disipe el calor residual y así poder cuidar más el motor.

Una maquina en caliente no se desconecta se hace trabajar unos 5 minutos para q se ventile

El voltaje de un generador shunt variara en razón inversa de la carga. La seguridad es lo mas importante al momento de realizar una practica puesto que

se trabaja con altas corrientes y voltajes importantes, los cuales podrían causar daños permanentes, por lo que es necesario tomar en cuenta todas las recomendaciones del docente antes de energizar el circuito.

PUNTO VII

BIBLIOGRAFÍA

http://es.scribd.com/doc/52530259/21/EL-GENERADOR-DE-CORRIENTE-CONTINUA-EN-REGIMEN-ESTABLE

http://es.scribd.com/doc/54440519/Generador-de-Excitacion-Independiente http://es.scribd.com/doc/50089575/69/EL-GENERADOR-SHUNT http://corderoelectrico.blogspot.com/2008/10/generador-dc-shunt.html