LABORATORIO DE MAQUINARIA ELÉCTRICA

Paralelo: 04

Nombre: Samaniego Asanza Juan Andrés

Reporte: 10

Fecha de realización: 05 de enero de 2016

Fecha de entrega: 12 de enero de 2016

Docente: Ing. Jorge Montealegre

Objetivos:

Determinar los parámetros de la maquina sincrónica. Obtener las curvas de: saturación, corto circuito, curva de factor de potencia cero. Construir el triángulo de Potier. Calcular las reactancias de dispersión y síncronas de eje directo y eje en cuadratura. Calcular las reactancias de dispersión y síncronas de eje directo y eje en cuadratura. Determinar la RCC saturada y no saturada.

Procedimiento para el arranque de un motor sincrónico.

Obtener las curvas V de un motor sincrónico.

Lista de equipos y materiales usados:

Grupo motor-generador Kato.

Cables banana-banana, gancho-gancho, gancho-punta, gancho-hembra.

Amperímetro Extech

Multímetro Fluke

Tacómetro Extech

Banco de resistencias trifásicas

Banco de inductores trifásicos

Medidor de frecuencia Fluke

Procedimiento

Primero realizamos la prueba de vacío para obtener los datos de las curvas de saturación variando en 7 u 8 pasos la corriente de campo alimentado por DC, llevando el primo motor a 1800 rpm la cual es la velocidad síncrona y tomado los valores del voltaje generado en los terminales del generador.

Segundo realizamos la prueba de cortocircuito punteando todos los terminales del estator, así mismo hicimos variar la corriente de campo en algunos pasos anotando los valores de la corriente de cortocircuito.

Tercero en los terminales del generador colocamos una carga puramente inductiva obteniendo un factor de potencia igual a cero, llevamos la velocidad del primo motor a 1800 rpm, la corriente del estator a su valor nominal de 2.75 A y anotamos los valores del voltaje generado ante cada variación de la carga.

Cuarto montamos la instalación para el arranque del motor sincrónico, en el proceso de arranque nos ayudamos de una resistencia variable y un interruptor para paliar un poco la elevada corriente de arranque después de unos 3 segundos de encender la maquina apagamos el interruptor y la máquina se puso en marcha.

Quinto seguidamente con el montaje anterior, con la ayuda del variador de voltaje hicimos variar la corriente de campo anotando los valores de la corriente de armadura para realizar las curvas V del motor.

Datos Obtenidos:

TABLA #1

Voltaje generado (V) 28,30 72,30 120,70 151,20 178,10 195,40 205,90 218,80 224,00Corriente de campo

(A) 0,12 0,30 0,51 0,65 0,81 0,94 1,05 1,18 1,25

TABLA #2Corriente Cortocircuito (A) 0,82 1,60 2,40 3,23 4,00

Corriente de campo (A) 0,12 0,24 0,37 0,49 0,61

TABLA #3

Voltaje terminal (V) 204,80 212,20 179,50 160,50 138,70 83,70

Corriente de campo (A) 1,64 1,73 1,27 1,12 0,98 0,70

Ia constante 2,7 AResistencia armadura 2,7 ohm

TABLA #4Corriente de campo

(A) 0,88 0,92 0,99 1,07 1,13 1,20 1,35 1,43 1,55 1,66 1,76 1,85Corriente de armadura

(A) 3,46 3,11 2,71 2,29 1,91 1,45 0,61 0,42 0,76 1,30 1,77 2,20

Como podemos ver en la gráfica el punto más bajo de la curva ocurre cuando la corriente de campo está cerca de 1.4 A.

PREGUNTAS CONSTESTADAS

1. ¿Qué relación existe entre la reactancia sincrónica de eje directo y la relación de coroto circuito (RCC)?

Xd ≈ 1RCC

La reactancia sincrónica de eje directo por unidad es aproximada a la relación de

cortocircuito de la máquina no saturada elevada a la menos 1.

2. ¿Por qué es necesario que la curva de carga sea factor de potencia cero para construir el triángulo de Potier?

La curva de factor de potencia igual a cero porque es paralela a la curva de saturación

de la máquina y podemos trasladar el triángulo de Potier desde un análisis de corto

circuito hasta un análisis en vacío.

3. ¿Cuándo se dice que la maquina sincrónica funciona como capacitor?

Una máquina síncrona cuyo eje no está unido a ninguna carga. La corriente en su

devanado de campo se controla a través de un regulador de tensión, de forma que la

máquina genera o consume potencia reactiva según lo requiera el sistema al que está

conectada.

4. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la maquina sincrónica frente a la máquina de inducción?

La máquina de inducción es más accesible y simple desde el punto de vista de montaje, ya que la maquina síncrona necesita un fuente de voltaje en DC, para su arrollamiento de campo, mientras que la de inducción funciona como su nombre indica.

La máquina síncrona presenta una manera más fácil de regular la frecuencia del voltaje generado variando la velocidad del primo motor gracias a que su campo magnético gira igual velocidad del primo motor, en la máquina de inducción no se puede variar la frecuencia.

5. ¿Por qué un motor sincrónico debe arrancar como máquina de inducción?

Un motor síncrono es un caso especial de máquina de inducción, en el proceso de arranque necesita una corriente elevada para vencer la inercia y se pueden emplear algunos métodos del arranque de inducción.

6. ¿Qué es un condensador sincrónico y para qué es usado?

Un compensador síncrono, también llamado condensador síncrono, es una máquina síncrona cuyo eje no está unido a ninguna carga. La corriente en su devanado de campo se controla a través de un regulador de tensión, de forma que la máquina genera o consume potencia reactiva según lo requiera el sistema al que está conectada.

Algunas de sus ventajas, en comparación con otros dispositivos de compensación, son las siguientes:

Regula la tensión de forma continua, sin los transitorios electromagnéticos asociados a los cambios de tomas de otros tipos de dispositivos.

No introduce armónicos en la red, ni se ve afectado por ellos.

No causa problemas por resonancia eléctrica.

Otra característica particular de los compensadores síncronos es que en caso de caída de tensión por un fallo en la red son capaces de proporcionar corriente de cortocircuito durante un tiempo limitado, facilitando el ajuste de las protecciones de sobre corriente.

CONCLUSIONES

Al realizar la práctica nos dimos cuenta que al variar la velocidad del primo motor, se puede variar la frecuencia del voltaje generado necesariamente igualo para poder sincronizarlo a una línea infinita.

Se pudo graficar los datos de las tablas de vacío y de corto circuito, se determinó el triángulo de Potier también con los datos de la curva de factor de potencia cero, cabe recalcar que la curva de corto circuito en los textos están delante de la curva de vacío, y en la gráfica adjunta esta atrás por ende no se pudo hacer un análisis mas completo.

RECOMENDACIONES

Tener cuidado al cambiar el interruptor de funcionamiento sincrónico a asincrónico debido a que la diferencia entre unos pequeños segundo puede hacer que la máquina se averíe.

ANEXOS