LA MAQUINA DE
LA MAQUINA DE CORRIENTE CONTINUA OPERANCORRIENTE CONTINUA OPERANDO COMO GENERADOR Y DETERMINAR LADO COMO GENERADOR Y DETERMINAR LA EFICIENCIA DEL
EFICIENCIA DEL GRUPO MOTOR-GENERADORGRUPO MOTOR-GENERADOR 1.- OBJETIVO
1.- OBJETIVO
Aplicar la tecnología estudiada para hacer funcionar a
Aplicar la tecnología estudiada para hacer funcionar a la corriente continua como generador, identificando cadala corriente continua como generador, identificando cada uno de sus terminales y
uno de sus terminales y aplicar una carga para calcular la eficiencia del aplicar una carga para calcular la eficiencia del sistema.sistema. 2.- FUNDAMENTO TEÓRICO
2.- FUNDAMENTO TEÓRICO
Para entender correctamente sobre la curva de magnetización, previamente desarrollaremos los gráficos de los Para entender correctamente sobre la curva de magnetización, previamente desarrollaremos los gráficos de los circuitos representativos, tanto para
circuitos representativos, tanto para generador como para motor.generador como para motor. 2.1.- CIRCUITOS EQUIVALENTES
2.1.- CIRCUITOS EQUIVALENTES To
Toda máquina autoecitada alimenta su bobina de ecitación, con su propia da máquina autoecitada alimenta su bobina de ecitación, con su propia tensión que genera, o tambi!n con latensión que genera, o tambi!n con la tensión con la que se alimenta esto en el caso de un motor.
tensión con la que se alimenta esto en el caso de un motor.
Podemos apreciar a continuación los circuitos equivalentes, tanto para motor
Podemos apreciar a continuación los circuitos equivalentes, tanto para motor como para generador.como para generador.
"n convenio a la configuración epuesta, las ecuaciones que correspondientes a las máquinas son# "n convenio a la configuración epuesta, las ecuaciones que correspondientes a las máquinas son# $omo motor#
$omo motor#
V
V == E E−− I I A A∗∗ R Rii $omo %enerador# $omo %enerador#
E
E==V V −− I I A A∗∗ R Rii
"stá claro que hay una caída de tensión en la resistencia interna y además a esta se le deberá agregar la caída de "stá claro que hay una caída de tensión en la resistencia interna y además a esta se le deberá agregar la caída de tensión en las escobillas por su resistencia y la que ofrece por unión, lo cual se puede estimar en & ' por cada tensión en las escobillas por su resistencia y la que ofrece por unión, lo cual se puede estimar en & ' por cada escobilla.
escobilla. (e ha tener en
(e ha tener en cuenta que el generador, en el momento del arranque, en el cuenta que el generador, en el momento del arranque, en el cual la tensión generada vale cero) lacual la tensión generada vale cero) la ecitación se logra mediante el flu*o
ecitación se logra mediante el flu*o magn!tico remanente que tiene la máquina, el magn!tico remanente que tiene la máquina, el cual origina una fuerzacual origina una fuerza electromotriz peque+a que alimenta el campo de ecitación, aumentando el flu*o,
electromotriz peque+a que alimenta el campo de ecitación, aumentando el flu*o, el cual a su el cual a su vez aumenta lavez aumenta la tensión generada, la cual hará llegar
tensión generada, la cual hará llegar a su punto de a su punto de funcionamiento. "stos efectos debemos tener en cuenta parafuncionamiento. "stos efectos debemos tener en cuenta para generar la grafica que a
generar la grafica que a continuación veremos.continuación veremos.
2.2.- CURVA DE MAGNETIZACIÓN DE UNA MÁQUINA DE CORRIENTE CONTINUA 2.2.- CURVA DE MAGNETIZACIÓN DE UNA MÁQUINA DE CORRIENTE CONTINUA To
Todos estos efectos que influyen, lo dos estos efectos que influyen, lo podemos ver a continuación en la grafica podemos ver a continuación en la grafica en la cual se en la cual se muestra la forma enmuestra la forma en que varía la f
$-'A " /A%0"T12A$130 " 0A /4510A "
$6--1"0T" $60T10A
Puesto que la tensión de salida y la fuerza electromotriz generada es prácticamente la misma, dicho valor se obtiene por dos procedimientos#
A trav!s de la armadura en la cual la tensión en bornes depende de la corriente de ecitación, dada por la curva anteriormente graficada.
A trav!s del inductor en el cual la tensión en bornes es igual a la corriente de ecitación multiplicada por la resistencia total 7propia de la bobina más la resistencia adicional para variar la corriente8, teniendo como resultado la ecuación de una recta.
"l punto de funcionamiento del generador es aquel en el cual se cumplen simultáneamente ambos valores o sea en la intersección de ambas curvas. "sto podemos observar en la siguiente figura#
Punto de funcionamiento de un generador derivación, y forma en que se autoecita "s importante tener en cuenta que la ecitación est! bien conectada, ya que en caso contrario, si el flu*o originado por la corriente se opone al magnetismo remanente, la máquina se desmagnetiza y la misma no 9levanta tensión:.
"ntonces se puede afirmar que el generador arranca gracias al magnetismo remanente siguiendo el proceso de autoecitación.
3.- ELEMENTOS A UTILIZAR Para los fines del ensayo se utilizara# 'oltimetro. Amperimetro. /otores $. Puente de resistencias. -esistencias. ;uentes de alimentación. 4.- PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN
4.1.- RECONOCER E IDENTIFICAR TERMINALES DE LOS CONTACTORES
-econocer e identificar los terminales de los contactores, pulsadores y de los motores. 2
onde se mide la continuidad en los terminales del motor, cuyo valores son -A<<-f. 4.2.- ELABORAR ESQUEMA
"laborar el esquema de coneiones de los componentes el circuito aplicando las reglas estudiadas en la práctica 0=>
4.3.- MONTAJE DEL CIRCUITO
tilizandolas herramientas y
materiales adecuadas realizar el monta*e del
circuito fuerza de instalación del motor de
corriente continua. Acción realizada en el
laboratorio.
4.4.- MONTAJE DEL CIRCUITO CON
RESISTENCIA VARIABLE
/ontar el circuito de control del generador siguiendo las instrucciones e insertar una resistencia variable en el circuito de ecitación, verificar la remanencia del sistema de generación.
4..- ARRANQUE DEL MOTOR
Arrancar el motor de accionamiento y manteniendo su velocidad nominal constante, accionar el sistema de
ecitación e incrementar la tensión de salida desde ?' hasta la tensión nominal con incrementos de ? en ? voltios, con la información establecer la curva característica de magnetización del generador.
'm 7'8
1e 7mA8
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?@
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B@
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C@
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C>.?
B@@
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BB@
4! ! 1!! 1! 2!! 2! 3!! 3! ! 1! 2! 3! 4! ! "!
Curva característica de magnetización
I ex (mA) Vm (V)
4.".- MANTENIENDO LA TENSIÓN NOMINAL VARIAR SU PORCENTAJE DE CARGA
Dacer funcionar al sistema manteniendo la tensión nominal en el generador y aplicarle# "l >@E de su carga y determinar la eficiencia del sistema.
"l B@E de su carga y determinar la eficiencia del sistema. "l C@E de su carga y determinar la eficiencia del sistema. "l ?@E de su carga y determinar la eficiencia del sistema.
Para el circuito de carga, aplicar una resistencia de &@ ohms.
'e 7'8
1e 7mA8 Pe 7F8
's 7'8
1s 7A8
Ps 7F8
n 7E8
CG
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BC.@C
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.- CUESTIONARIO
.1.- IMPORTANCIA DE LA REMANENCIA
escriba la importancia de la remanencia del material magn!tico de los generadores de corriente continua y grafique 7'J1e8 del ensayo.
"s importante ya que de este es el funcionamiento del motor, los motores de corriente continua de imanes permanentes tienen flu*o remanente lo que forman un campo que al aplicarlo se adicionara un flu*o.
! ! 1!! 1! 2!! 2! 3!! 3! ! 1! 2! 3! 4! ! "! I ex (mA) Vm (V)
.2.- GRÁFICA DE EFICIENCIA DEL SISTEMA
$onsiderando la potencia total de entrada graficar la eficiencia del sistema y estimar cuando se consigue la me*or eficiencia del con*unto. "*e vertical eficiencia y e*e horizontal la carga.
(e obtiene la mayor eficiencia cuando se tiene una mayor carga ,hasta cierto punto porque luego la maquina entra en freno.
.3.- DIAGRAMA
(iguiendo las normas del $ódigo "l!ctrico 0acional elabore el diagrama completo del sistema traba*ado.
.4.- SISTEMA DE FRENADO
(i se tendría que implementar un sistema de frenado el!ctrico en el circuito del motor, K$ómo lo complementariaL escribir y detallar el circuito propuesto.
.4.1.- F#$%&'( D)%*+),( D$ M((# D$#)/&,)0%
(i consideramos un motor en derivación cuyo campo está conectado directamente a una ;uente "s y cuya
armadura está conectada a la misma fuente por medio de un interruptor de dos vías. "l interruptor conecta la armadura a la línea o a un resistor eterno -, como podemos apreciar en la siguiente figura#
$uando el motor está funcionando normalmente la dirección de la corriente 1& en la armadura y la polaridad de la
fcem "@ son las mostradas en la figura anterior
(in tomar en cuenta la caída 1- en la armadura, "@ es igual "s.
-esulta que el motor continua girando, pero su velocidad se reducirá gradualmente por la fricción en los co*inetes y la fricción del aire. Por otra parte, como el campo en derivación aMn está ecitado, el volta*e inducido "@
continMa eistiendo, disminuyendo igual que la velocidad, "n esencia, el motor ahora es un generador cuya armadura es un circuito abierto.
(i cerramos el interruptor en el segundo con*unto de contactos, la armadura se conecta repentinamente al resistor eterno, tal cual podemos apreciar en el siguiente gráfico#
"l 'olta*e "@ producirá de inmediato una corriente 1> en la armadura. (in embargo, esta corriente fluye en la
dirección opuesta a la corriente original 1&.
(e desprende que se desarrolla un par o momento de torsión inverso cuya magnitud depende de 1>. "ste par o
momento de torsión inverso provoca un rápido pero suave frenado de la maquina.
Por lo epuesto anteriormente, resumimos en que el frenado dinámico o tambi!n llamado reostático, es el r!gimen generador de la maquina en el que la energía mecánica de las masas rotantes se transforma en energía el!ctrica consumi!ndose en una carga no vinculada con la red.
I a= E
Rs+rfd
Por la cual la formula de la resistencia de frenado dinámico será#
rfd= E
I adm− Rs
N por la cual podemos apreciar su curva característica de este tipo de frenado#
$aracterística de velocidad en estado de frenado dinámico
(u aplicación del sistema de frenado dinámico lo podemos ver en mandos no reversibles o reversibles con parada en diferentes posiciones determinadas. 7istribuidores giratorios, $ompresor cargado, plataformas elevadoras, Transportador cargado, cabrestantes, etc.8
".- OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES
(e observó que la maquina tenía una resistencia de aislamiento elevado, porque esta máquina estuvo vario tiempo sin uso.
(e debe tener cuidado con las coneiones tanto como el motor $ y el contactor, siempre se debe observar los datos de placa o valores nominales) es preferible traba*ar en el rango indicado para no malograr los equipos. (e aprecia que los instrumentos de medida presentan un error porcentual de BE aproimadamente.
(e observó que la máquina que opera como generador, ya no tiene el efecto *oule, si no la devuelve en p!rdidas. .- BIBLIOGRAFA
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