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7/23/2019 PRAC2MAQUINASSINC.

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INSTITUTO TECNOLGICO DE AGUASCALIENTES

Departamento de Ingeniera Elctrica y ElectrnicaIngeniera Elctrica

MAQUINAS SINCRONICAS Y DE CORRIEN E DIREC A

Equipo 5

!R"C ICA #CONTROL DE FRECUENCIA Y FEM INDUCIDA

Al$mno%

Toscano Luce o E ic! Danie" #$#5%5$#

& ise'o Tisca e'o Luis Fe nan(o)))

!ro&e%orM'C' (o%e Ale)andro Morone% Al*a

+$gar y &ec,a de reali-acin

A*uasca"ien+es, A*s-, a ) (e Fe. e o (e $%#5

.ec,a de entrega

A*uasca"ien+es, A*s-, a / (e oc+u. e (e $%#5


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Ins+i+u+o Tecno"0*ico (e A*uasca"ien+esDepa +a1en+o (e In*enie 2a E"3c+ ica 4 E"ec+ 0nica

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Con+ o" (e ecuencia 4 FEM in(uci(a-

INTRODUCCION.

La frecuencia de onda de tensin debe permanecer dentro de los lmites estrictos, Variaciones dela frecuencia fuera del valor nominal pueden provocar un mal funcionamiento de diversos equiposindustriales. En los motores y generadores sncronos pueden verse forzados a girar a velocidadesdistintas de aquella para la que fueron diseados o especificados en el dato de placa. Lafrecuencia de un sistema elctrico est relacionada con el equilibrio entre generacin y carga. Losgeneradores sncronos de una red elctrica funcionan en sincronismo, esto quiere decir, que lafrecuencia de giro de cualquiera de ellos multiplicada por el n!mero de pares de polos es comoconsecuencia la frecuencia elctrica del sistema.

Los dispositivos rotatorios de conversin de energa electromec nica son conocidos comomaquinas rotatorias. "na maquina rotatoria se le llama generador si convierte energa mec nicaen energa elctrica y se llama motor si convierte energa elctrica en energa mec nica. Enprincipio la misma m quina puede ser usada como un generador o como motor, pero conconsideraciones de diseo practico que pueden facilitar su uso. La manera en que estostransforman la energa es en base a las leyes b sicas del electromagnetismo. El motor en formade turbina realiza un giro por impulsos en movimiento, seg!n sea el funcionamiento puede ser mediante el aprovec#amiento de la corriente de agua, corriente de viento, o bien, debido a lapresin e$ercida por un vapor% al momento de girar, los campos magnticos entre el estator y elrotor comienzan a interactuar induciendo una tensin de manera recproca en el motor.

La ley &araday dice, que el corte de lneas del rotor con respecto al flu$o magntico de los polos enlos e'tremos influye de tal manera que la tensin inducida toma valores negativos y positivos,siendo as una tensin alterna. (l #ablar de giro y de polos con respecto a la tensin inducida seconcluye que la frecuencia de generacin est en funcin del n!mero de polos y de la velocidaddel rotor.

En esta pr ctica se abarcaran aspectos sobre la &E) inducida y el control de la frecuenciatomando mayor importancia en los detalles por los cuales son controlados y los aspectosmatem ticos y tericos que se necesitan para comprender ciertos fenmenos elctricos que sepresentan en la realizacin de la pr ctica. *ara esta pr ctica se retomaran leyes y teoras delelectromagnetismo para tener una idea m s clara de los resultados y que posteriormente servir nde apoyo para las siguientes pr cticas.

Objetivos.

+. -omprobar la relacin e'istente entre la velocidad y la e'citacin con la &E) inducida y lafrecuencia generada.

. -onstruccin de #erramienta computacional.

MARCO TEORICO.

Fuerza Electromotriz Inducida.

La ley de &araday establece que si un flu$o atraviesa una espira de alambre de un conductor, se

inducir en esta un volta$e directamente proporcional a la tasa de cambio del flu$o con respecto al

tiempo. Esta ley es el funcionamiento b sico del transformador.


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Con+ o" (e ecuencia 4 FEM in(uci(a-

&ig.+.+ e$emplo de fuerza electromotriz inducida.

Fuerza electroma netica ejercida sobre un conductor.

si por un cable circula una corrienete electrica de intensidad /, este esta en presencia de un campo

magnetico 0,donde aparece una fuerza sobre el conductor cuyo valor se determina como1

F = B L I sin

2onde1

03induccion magnetica 4.L3longitud del conductor m.

/3intensidad de la corrinte electrica (.

53 angulo que forma el conductor y la direccion del campo magnetico.

&3fuerza a la que esta sometido el conductor 6.

7e puede conocer el sentido de la fuerza, aplicando la regla de la mano derec#a.

&igura +. . 8egla de la mano derec#a.

El Motor de corriente continua ! enerador

La diferencia que #ay entre un motor de corriente continua y un generador es b sicamente el tipode conversin de energa que realizan, ya que los componentes son b sicamente los mismos. Los


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Con+ o" (e ecuencia 4 FEM in(uci(a-diversos tipos de e'citacin de motores de corriente directa son los mismos que se pueden utilizar

para los generadores, con lo que se concluye que una misma m quina funcione como generador o

como motor.

MATERIA" # E$UI%O. )dulo de suministro de potencia.

)otor9generador sncrono.

)otor9generador de corriente alterna.

: ampermetros de cd.

+ multmetro.

4acmetro.

/nterruptor + polo + tiro.

8estatos de campo.

8estato de arranque.

&recuencmetro.

;sciloscopio.

-ables de diferentes medidas.

DE&ARRO""O E'%ERIMENTA".

Objetivo (.

)etodologa1

(nalice cuidadosamente y conecte el circuito mostrado en la siguiente figura1

&ig. +.: cone'in del circuito.

Energice y mida la tensin inducida en las terminales del estator del generador.

Vari la resistencia de e'citacin.


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Con+ o" (e ecuencia 4 FEM in(uci(a- ;bserve y anote las mediciones a distintos valores de resistencia.

Vari la resistencia 8e.

;bserve y anote las mediciones a distintos valores de 8e.

-on el tacmetro mida la velocidad, a$uste el circuito y anote las mediciones a distintos

valores de velocidad.

4cnica1

o 7alga de la fuente de alimentacin de corriente directa de la terminal positiva #acia la

terminal + del devanado de campo derivado.

o 2e la terminal valla #acia una de las terminales del restato variable.

o 2e la terminal de salida del restato variable valla #acia la marca del ampermetro decorriente directa.

o 2e la no marca del ampermetro regrese a la terminal negativa de la fuente de

alimentacin.

o 2el positivo de la fuente de alimentacin de corriente directa conecte la terminal + del

devanado s#unt.

o 2e la terminal del devanado s#unt conecte una de las terminales de un restato variable.

o 2e la terminal de salida del restato variable conecte la terminal de la marca de un

ampermetro de corriente directa.

o 2e la no marca del ampermetro valla #acia la terminal negativa de la fuente de

alimentacin.

o 2e la terminal positiva de la fuente de alimentacin de corriente directa conecte la terminal

+ del devanado de campo del generador.

o 2e la terminal del devanado de campo del generador conecte a una de las terminales

del restato variable.

o 2e la terminal de salida del restato variable conecte el ampermetro de corriente directa.

o 2e la salida del ampermetro conecte a la terminal negativa de la fuente de alimentacin.

o -onecte un voltmetro en lnea + y del generador.

o 2e la misma manera conecte el frecuencmetro.

o (segure que la resistencia conectada en serie con el devanado de campo del motor de

corriente directa se encuentre en su valor m 'imo.

o (segure tambin que la resistencia en serie con el devanado s#unt est en su mnimo

valor.

o 2e igual forma aseg!rese que el restato en serie con el devanado de campo del

generador este en su m 'imo valor.

o -oloque el alcance del frecuencmetro de acuerdo al volta$e que se mane$ara.


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Con+ o" (e ecuencia 4 FEM in(uci(a-o (segure que los alcances del ampermetro del devanado de campo del motor este en un

alcance en el cual no se destruya el aparato.

o Energice la fuente de alimentacin.

o 2isminuya #asta su mnimo valor a la resistencia que se encuentra en serie con el

devanado de campo del motor.o -on el tacmetro mida la velocidad de rotacin del motor.

o -on la resistencia en serie con el devanado s#unt dismin!yala #asta lograr ++


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Con+ o" (e ecuencia 4 FEM in(uci(a-)etodologa1

2esarrolle una #erramienta computacional de acuerdo a lo e'perimentado en la pr ctica.

CCCCC.

CCCCCCC.

CCCCCC.

RE&U"TADO& # DI&CU&ION

Objetivo (.

Valores obtenidos cuando 8 ( es la m 'ima1

E ( 3 =v

E8( 3 +


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Con+ o" (e ecuencia 4 FEM in(uci(a-O4&ER,ACIONE&.

El restato de 8 ( y el restato de 8 e'c, al momento de arranque de la m quina de cd deben

de estar en resistencia m 'ima y en resistencia mnima HrespectivamenteI.

La 8 e'c debe de ser la m s pequea, para que circule toda la corriente por el devanado decampo derivado.

)odificando la velocidad del motor sncrono podemos afectar significativamente la

frecuencia de la tensin inducida.

7e debe de cuidar la cone'in para garantizar que el sentido de giro de la m quina de cd

sea en sentido #orario.

REFERENCIA&.

+. -#apman, 7tep#en J., K) quinas elctricas , Ed. )c MraN Gill.

. Villa (lbas Gerv s, K motores de corriente continua ,/E7, pdf.

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